微流控用于活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)
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利用微流控技術(shù)在微流控芯片通道內(nèi)進(jìn)行實時的細(xì)胞培養(yǎng)對很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的工作人員來講是一個重大的挑戰(zhàn)和機(jī)會，通過該技術(shù)可以大規(guī)模的降低實驗耗材消耗，提高實驗轉(zhuǎn)化效率，模擬實際生物環(huán)境下的細(xì)胞生長行為等。在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中，活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)都具有較大的應(yīng)用前途，那么現(xiàn)在有沒有一款或一套合適的儀器來做細(xì)胞培養(yǎng)實驗呢？答案是有的，Elveflow微流控灌注套裝（Perfusion Pack）結(jié)合ALine公司的Microslides便可以完成細(xì)胞培養(yǎng)實驗。
本文介紹的活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)具有以下優(yōu)勢（1）不再有介質(zhì)耗盡該系統(tǒng)使用連續(xù)灌注，為細(xì)胞創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境，無需任何手動操作。（2）實時藥物接觸注入多達(dá)10種不同的液體。編程注射序列并自動化您的實驗以便獲得更好的重復(fù)性。適用于3D細(xì)胞培養(yǎng)和藥物篩選。（3）沒有剪切應(yīng)力MicroSlides旨在避免對細(xì)胞施加剪切應(yīng)力，細(xì)胞不直接進(jìn)入流動。細(xì)胞培養(yǎng)可以兼容的生物ADHERENT MAMMALIAN CELLS
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細(xì)胞培養(yǎng)用的實驗儀器組件細(xì)胞培養(yǎng)實驗裝置連接示意圖Tip：介質(zhì)或藥物切換還可以進(jìn)行培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換以使細(xì)胞暴露于不同的藥物或條件。Tip：不再有氣泡可以在MicroSlide之前添加氣泡捕集器，以確保氣泡不會進(jìn)入芯片。如何使用微流控活細(xì)胞灌注套裝？1、在開始實驗之前，用70%乙醇沖洗MicroSlide，儲液器以及所有導(dǎo)管和連接器以確保無菌。請確保在生物安全罩下執(zhí)行以下所有步驟以避免污染。2、用培養(yǎng)基填充儲液器并將儲液器連接到流量控制器3、將儲液池連接到MicroSlide如何填充MicroSlide？1、將MicroSlide連接到Perfusion Pack后，如圖所示傾斜設(shè)備。使用Elveflow智能界面軟件ESI激活壓力泵直到全部的三個儲液槽都被填充1/4后再關(guān)閉壓力泵。2、用微量移液管向每個孔中加入10-30μL樣品3、從MicroSlide上取下粘合劑襯墊并用蓋子密封，然后用拇指壓下密封蓋子。如何在芯片上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？在實驗過程中，MicroSlide和儲液器可放置在培養(yǎng)箱或環(huán)境室內(nèi)，而OB1和流量傳感器則留在室外?？梢允褂幂^長的導(dǎo)管將儀器放在培養(yǎng)箱的外面，如下圖所示。
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- 微流控用于活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)
利用微流控技術(shù)在微流控芯片通道內(nèi)進(jìn)行實時的細(xì)胞培養(yǎng)對很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的工作人員來講是一個重大的挑戰(zhàn)和機(jī)會，通過該技術(shù)可以大規(guī)模的降低實驗耗材消耗，提高實驗轉(zhuǎn)化效率，模擬實際生物環(huán)境下的細(xì)胞生長行為等。在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中，活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)都具有較大的應(yīng)用前途，那么現(xiàn)在有沒有一款或一套合適的儀器來做細(xì)胞培養(yǎng)實驗呢？答案是有的，Elveflow微流控灌注套裝（Perfusion Pack）結(jié)合ALine公司的Microslides便可以完成細(xì)胞培養(yǎng)實驗。
本文介紹的活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)具有以下優(yōu)勢（1）不再有介質(zhì)耗盡該系統(tǒng)使用連續(xù)灌注，為細(xì)胞創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境，無需任何手動操作。（2）實時藥物接觸注入多達(dá)10種不同的液體。編程注射序列并自動化您的實驗以便獲得更好的重復(fù)性。適用于3D細(xì)胞培養(yǎng)和藥物篩選。（3）沒有剪切應(yīng)力MicroSlides旨在避免對細(xì)胞施加剪切應(yīng)力，細(xì)胞不直接進(jìn)入流動。細(xì)胞培養(yǎng)可以兼容的生物ADHERENT MAMMALIAN CELLS
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細(xì)胞培養(yǎng)用的實驗儀器組件細(xì)胞培養(yǎng)實驗裝置連接示意圖Tip：介質(zhì)或藥物切換還可以進(jìn)行培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換以使細(xì)胞暴露于不同的藥物或條件。Tip：不再有氣泡可以在MicroSlide之前添加氣泡捕集器，以確保氣泡不會進(jìn)入芯片。如何使用微流控活細(xì)胞灌注套裝？1、在開始實驗之前，用70%乙醇沖洗MicroSlide，儲液器以及所有導(dǎo)管和連接器以確保無菌。請確保在生物安全罩下執(zhí)行以下所有步驟以避免污染。2、用培養(yǎng)基填充儲液器并將儲液器連接到流量控制器3、將儲液池連接到MicroSlide如何填充MicroSlide？1、將MicroSlide連接到Perfusion Pack后，如圖所示傾斜設(shè)備。使用Elveflow智能界面軟件ESI激活壓力泵直到全部的三個儲液槽都被填充1/4后再關(guān)閉壓力泵。2、用微量移液管向每個孔中加入10-30μL樣品3、從MicroSlide上取下粘合劑襯墊并用蓋子密封，然后用拇指壓下密封蓋子。如何在芯片上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？在實驗過程中，MicroSlide和儲液器可放置在培養(yǎng)箱或環(huán)境室內(nèi)，而OB1和流量傳感器則留在室外。可以使用較長的導(dǎo)管將儀器放在培養(yǎng)箱的外面，如下圖所示。
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WORM EMBRYOS細(xì)胞培養(yǎng)用的實驗儀器組件細(xì)胞培養(yǎng)實驗裝置連接示意圖Tip：介質(zhì)或藥物切換還可以進(jìn)行培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換以使細(xì)胞暴露于不同的藥物或條件。Tip：不再有氣泡可以在MicroSlide之前添加氣泡捕集器，以確保氣泡不會進(jìn)入芯片。（對于實驗通路上氣泡的產(chǎn)生和去除方法，可以點擊 如何去除微流控實驗通路上的氣泡？這篇博文。）如何使用微流控活細(xì)胞灌注套裝？1、在開始實驗之前，用70%乙醇沖洗MicroSlide，儲液器以及所有導(dǎo)管和連接器以確保無菌。請確保在生物安全罩下執(zhí)行以下所有步驟以避免污染。2、用培養(yǎng)基填充儲液器并將儲液器連接到流量控制器3、將儲液池連接到MicroSlide如何填充MicroSlide？1、將MicroSlide連接到Perfusion Pack后，如圖所示傾斜設(shè)備。使用Elveflow智能界面軟件ESI激活壓力泵直到全部的三個儲液槽都被填充1/4后再關(guān)閉壓力泵。2、用微量移液管向每個孔中加入10-30μL樣品3、從MicroSlide上取下粘合劑襯墊并用蓋子密封，然后用拇指壓下密封蓋子。如何在芯片上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？在實驗過程中，MicroSlide和儲液器可放置在培養(yǎng)箱或環(huán)境室內(nèi)，而OB1和流量傳感器則留在室外?？梢允褂幂^長的導(dǎo)管將儀器放在培養(yǎng)箱的外面，如下圖所示。Elveflow微流控OB1壓力控制器的詳細(xì)介紹：Elveflow微流控壓力泵/壓力控制器OB1（四通道）簡要介紹
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- Elveflow微流控灌注套-用于活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)
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細(xì)胞培養(yǎng)用的實驗儀器組件細(xì)胞培養(yǎng)實驗裝置連接示意圖Tip：介質(zhì)或藥物切換還可以進(jìn)行培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換以使細(xì)胞暴露于不同的藥物或條件。Tip：不再有氣泡可以在MicroSlide之前添加氣泡捕集器，以確保氣泡不會進(jìn)入芯片。（對于實驗通路上氣泡的產(chǎn)生和去除方法，可以參考此鏈接 http://m.sdczts.cn/zt10926/news_37821.html）如何使用微流控活細(xì)胞灌注套裝？1、在開始實驗之前，用70%乙醇沖洗MicroSlide，儲液器以及所有導(dǎo)管和連接器以確保無菌。請確保在生物安全罩下執(zhí)行以下所有步驟以避免污染。2、用培養(yǎng)基填充儲液器并將儲液器連接到流量控制器3、將儲液池連接到MicroSlide如何填充MicroSlide？1、將MicroSlide連接到Perfusion Pack后，如圖所示傾斜設(shè)備。使用Elveflow智能界面軟件ESI激活壓力泵直到全部的三個儲液槽都被填充1/4后再關(guān)閉壓力泵。2、用微量移液管向每個孔中加入10-30μL樣品3、從MicroSlide上取下粘合劑襯墊并用蓋子密封，然后用拇指壓下密封蓋子。如何在芯片上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？在實驗過程中，MicroSlide和儲液器可放置在培養(yǎng)箱或環(huán)境室內(nèi)，而OB1和流量傳感器則留在室外?？梢允褂幂^長的導(dǎo)管將儀器放在培養(yǎng)箱的外面，如下圖所示。
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- 流動化學(xué)（Flow Chemistry）又被稱為微化學(xué)或連續(xù)流動化學(xué)，其為化學(xué)研究和發(fā)展提供了一個嶄新的、高產(chǎn)且快速的手段。流動化學(xué)提供了一種在連續(xù)流動狀態(tài)下而不是在傳統(tǒng)的批量固定反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)合成的新途徑。在一個流動系統(tǒng)中，一個給定的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在一個微反應(yīng)器中，該微型系統(tǒng)集合了多個亞毫米的通道。反應(yīng)物被不斷的注入到微反應(yīng)器中，在其中混合、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所產(chǎn)生的產(chǎn)品也被不斷的收集。微反應(yīng)器的內(nèi)體積通常小于1毫升。此外，單個微反應(yīng)器可按照一定的次序進(jìn)行固定安排以形成有效的微流體化工廠。微反應(yīng)器的小尺寸提供了高比表面積-體積，從而使其比傳統(tǒng)的分批處理反應(yīng)器能更有效地混合及高溫、高質(zhì)量的傳遞更多，從而Z終得到有著更高產(chǎn)量、更少雜質(zhì)的質(zhì)優(yōu)制品。流動化學(xué)的優(yōu)勢1、精確的溫度控制（-100℃ - 250℃）2、混合快速3、清潔的反應(yīng)：產(chǎn)物完全與反應(yīng)物分離，無過度反應(yīng)。4、反應(yīng)快速：通過加壓、加熱等條件可使反應(yīng)速率提高多倍以上。5、安全的使用活性劑或有毒試劑：由于實際反應(yīng)的體積很?。ㄍǔＰ∮?0mL），從而可以更安全的使用危險試劑。此外，良好的熱轉(zhuǎn)移優(yōu)勢可以對流體進(jìn)行快速的散熱，從而確保溫度穩(wěn)定。6、易于放大：可進(jìn)行克級、百克級、千克級的連續(xù)放大反應(yīng)。7、易于進(jìn)行多相反應(yīng)：固相、液相和氣相均可作為反應(yīng)物。8、可一次性完成多步反應(yīng)：將反應(yīng)器按照次序排列在一起，調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的流速和反應(yīng)時間，可以一次性完成所有的反應(yīng)。9、易于自動化與占用空間小本博文介紹的流動化學(xué)實驗具有如下幾個優(yōu)勢（1）無脈沖實驗過程中完全穩(wěn)定的流速。采用壓電技術(shù)的OB1壓力控制器可以快速、穩(wěn)定的控制微反應(yīng)器內(nèi)的流體流動。（2）控制每個試劑的濃度改變每個樣品的濃度（3）裝置自動化數(shù)天內(nèi)自動進(jìn)行測試微流體作為化學(xué)合成工具的出現(xiàn)已經(jīng)成熟，特別是在工業(yè)技術(shù)方面。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，它具有許多優(yōu)點比如試劑消耗量小、提高選擇性、反應(yīng)易于清理、反應(yīng)迅速及占用空間小等。流動化學(xué)的應(yīng)用1、聚合物合成2、有機(jī)合成3、片內(nèi)試劑混合4、綠色化學(xué)5、藥物發(fā)現(xiàn)6、樣品制備7、藥物篩選流動化學(xué)裝置（1）專用于流動化學(xué)的微流體系統(tǒng)Elveflow提供了專用于流動化學(xué)和樣品制備的獨特系統(tǒng)。這種完全集成的解決方案包括創(chuàng)建連續(xù)流量和監(jiān)控流量所需的所有元素。（2）混合18種不同的試劑適用于需要以不同量混合不同組分的實驗使用兩個11 ports/10 positions valves，可以混合多達(dá)18種不同的試劑（洗滌順序需要每個選擇閥對應(yīng)一個樣品瓶）。微流體科里奧利力流量傳感器BFS的使用確保了對質(zhì)量注射的精細(xì)控制并精細(xì)調(diào)節(jié)注入的不同液體的比例。然后，芯片出口處使用微流體3/2 valve允許將混合芯片的輸出引導(dǎo)至廢物收集器中，以便對感興趣的化合物組分進(jìn)行后續(xù)的逐步清洗。（3）反應(yīng)器-混合芯片Elveflow微流控OB1壓力控制器快速、精確、穩(wěn)定的流體控制視頻介紹以上視頻展示了控制器的穩(wěn)定性。我們在通道內(nèi)通入三種不同的液體，并wan美調(diào)節(jié)不同液體的比例。其對于前面提到的應(yīng)用特別有用。實驗優(yōu)勢1、用于昂貴樣品的小樣品瓶2、用于長期實驗的大樣品瓶3、一次性零件4、洗滌步驟（無交叉污染）5、模塊化、可升級和可擴(kuò)展6、流動注射精度為0.2%7、自動注射8、占用空間小9、高度化學(xué)兼容性（PEEK，Stainless steel）實驗結(jié)論與流體化學(xué)和樣品制備的常規(guī)技術(shù)相比，微流體具有許多優(yōu)點，其為新應(yīng)用和更好的控制鋪平了道路。法國Elveflow高精密微流控儀器全家照，總有一款可以滿足您的實驗需求。此外，您還可以享受到更高端、更高級的本地化的應(yīng)用技術(shù)服務(wù)，可確保您的實驗暢通無阻。我們時刻與您在一起。
- 微流控細(xì)胞灌注套裝-細(xì)胞與生物學(xué)中的液體處理
（1）多種液體介質(zhì)灌注
進(jìn)行穩(wěn)定的液體介質(zhì)灌注并在幾種溶液之間切換
（2）受控剪切應(yīng)力
通過各種流量控制剪切應(yīng)力
（3）微流體工作流程自動化
不再是耗時的實驗
（4）方便易用
多合一套裝——包含所有的組件&軟件
Elveflow提供了專門的細(xì)胞灌注套裝，可用于細(xì)胞培養(yǎng)、芯片實驗室、流動細(xì)胞和灌注腔室等。該套裝包含所有必要的組件，以產(chǎn)生連續(xù)的流量并監(jiān)控施加在細(xì)胞上的流速。
活細(xì)胞灌注套裝適用于需要在不同培養(yǎng)介質(zhì)或藥物之間切換的實驗。計算機(jī)控制的閥門可實現(xiàn)順序進(jìn)樣（Z多10種不同的介質(zhì)或試劑）。
直觀的圖形操作軟件ESI可快速自動的執(zhí)行復(fù)雜的實驗工作流程。
特點和優(yōu)勢
（1）同時控制壓力和流量：剪切應(yīng)力實驗的理想選擇
（2）不同介質(zhì)或藥物之間的快速切換：用于成像細(xì)胞對各種介質(zhì)或藥物的反應(yīng)
（3）穩(wěn)定且無脈動的流速：沒有蓋玻片膨脹和細(xì)胞應(yīng)力
（4）流量范圍大：從10 nL/min到5 mL/min
（5）設(shè)計流量注入順序：創(chuàng)建復(fù)雜的流量模式例如振蕩流動以模仿生理狀況
（6）循環(huán)回路：適用于長時間的分析
（7）瞬時停止流動：用于受控溶液的暴露實驗例如鈣成像
標(biāo)準(zhǔn)的活細(xì)胞灌注套裝使用流量控制器OB1的一個壓力輸出通道將多種不同的溶液泵送入微流體芯片內(nèi)。結(jié)合流量傳感器MFS或者BFS，OB1流量控制器可以實現(xiàn)非常穩(wěn)定的液體介質(zhì)灌注。此外，使用MUX分配閥可以輕松切換液體介質(zhì)，該MUX分配閥允許在10種溶液之間切換。使用一個圖形界面操作軟件ESI可執(zhí)行所有液體切換操作。ESI軟件允許您使用直觀的scheduler模塊對液體流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并使實驗自動化運行。
我們的專用套裝可適用于更復(fù)雜和高級的細(xì)胞與生物學(xué)實驗，例如使用20種溶液，選擇正確的微流控芯片，去除氣泡或多個芯片/入口的灌注。
1、計算機(jī)：使用ESI軟件控制所有參數(shù)，并通過創(chuàng)建進(jìn)樣序列，使您的實驗自動化運行。
2、壓力和流量控制器：施加給定的壓力以便產(chǎn)生穩(wěn)定且無脈動的流速。
3、分壓歧管：使用分流器，可將壓力和流量控制器OB1的一個通道的輸出壓力進(jìn)行分壓且同時施加到儲液池的入口處。
4、儲液池：盛放液體介質(zhì)或者樣品。從Eppendorf管道玻璃瓶，各種尺寸可供選擇。
5、旋轉(zhuǎn)閥：選擇注入的液體
6、流量傳感器：實時監(jiān)控流量
7、灌注室或微流控芯片：細(xì)胞培養(yǎng)用微流控芯片
適用于所有Elveflow儀器的免費軟件
——強(qiáng)大、模塊化和多功能的實驗裝置控制的解決方案
ESI操作軟件可以通過同一個接口控制多達(dá)16臺儀器。借助TTL觸發(fā)器，您可以將Elveflow系統(tǒng)與實驗室中使用的任何其他儀器（光學(xué)顯微鏡或任何電子儀器等）同步。Scheduler是一種用戶友好的使用工具，可自動執(zhí)行實驗和方案的復(fù)雜步驟，節(jié)省您的寶貴時間。
體積注入模塊輸入目標(biāo)液體體積，該模塊將在合適的時間自動調(diào)整流速以將液體注入。
流體系統(tǒng)優(yōu)化模塊微流體實驗系統(tǒng)路徑的自動診斷功能，并給出改善建議，從而提高實驗系統(tǒng)的流體流動性。
氣泡檢測模塊不再經(jīng)受氣泡的危害了！
傳感器校準(zhǔn)模塊
在校準(zhǔn)協(xié)議過程中，不要浪費寶貴的時間。
應(yīng)用
（1）芯片上的細(xì)胞培養(yǎng)
（2）活細(xì)胞成像
（3）細(xì)胞對液體介質(zhì)變換的響應(yīng)
（4）藥物篩選
（5）毒性測試
（6）干細(xì)胞實驗
（7）鈣成像
（8）3D細(xì)胞培養(yǎng)
（9）生物反應(yīng)器研究
技術(shù)規(guī)格
標(biāo)準(zhǔn)的活細(xì)胞灌注套裝包含以下組件
（1）1通道的壓力和流量控制器OB1
（2）旋轉(zhuǎn)閥MUX Distributor
（3）微流體流量傳感器MFS
（4）樣品儲液池
（5）分壓歧管
（6）導(dǎo)管和連接頭
（7）軟件和SDK庫（C++、Python、MATLAB和LabVIEW）
微流控技術(shù)的諸多優(yōu)勢可以應(yīng)用于許多細(xì)胞與生物學(xué)的應(yīng)用，因此，可以調(diào)整活細(xì)胞灌注套裝內(nèi)的組件以適應(yīng)您的特定需求。
可升級選項
（1）額外的壓力和流量控制器OB1的通道
（2）額外的流量傳感器BFS（直接測量，無需校準(zhǔn)）
（3）微流控芯片
（4）電腦
（5）顯微鏡和相機(jī)相關(guān)應(yīng)用:
Cell culture for live cell imaging
medium switch and custom flow patterns in IBIDI? chips
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相關(guān)應(yīng)用綜述:
Microfluidic gradient generators for cell biology
Perfusion for live cell imaging: Methods and techniques
Cell culture with perfusion systems
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- 微流控單細(xì)胞計數(shù)/分選
電阻抗檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、食品安全、疾病診斷等領(lǐng)域。在微流控領(lǐng)域，電阻抗檢測技術(shù)可應(yīng)用于單細(xì)胞或微液滴的檢測與分析、生物組織分析、細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞分選、交流介電電泳（DEP）和生物阻抗測量等。實驗室內(nèi)的微流控電阻抗檢測系統(tǒng)在一定程度上可以看成是由多個不同功能的模塊經(jīng)過有效的有機(jī)組合而成的。該檢測系統(tǒng)主要包括五個模塊：微流控電阻抗檢測芯片、微流控芯片進(jìn)樣泵、流量計或壓力計、電阻抗分析儀/鎖相放大器、光學(xué)顯微鏡等，如下圖所示。
對于以上四個模塊的組合，我們僅僅給出一個微流控電阻抗檢測系統(tǒng)的連接示例，如下圖1所示。對于該系統(tǒng)中所用到的設(shè)備，可以使用其他的實驗設(shè)備進(jìn)行代替，但是總體的連接方式是相同的。MFCS或者OB1Mk3驅(qū)動泵把儲液池內(nèi)的液體推入到微流控芯片的通道內(nèi)。MFLI或者HF2LI產(chǎn)生一個或多個不同頻率的正弦電壓信號，施加在電阻抗芯片的激勵電極上，敏感電極測量到的電流信號經(jīng)過跨阻放大器轉(zhuǎn)化為電壓信號并對信號進(jìn)行放大。放大后的電壓信號輸送到MFLI或者HF2LI鎖相放大器。MFLI或者HF2LI鎖相放大器和MFCS或者OB1mk3驅(qū)動泵的參數(shù)調(diào)節(jié)和控制都在PC電腦上的LabOne軟件和MAESFLO軟件或者Elveflow Smart Interface上進(jìn)行設(shè)置。
圖1 微流控動態(tài)電阻抗檢測系統(tǒng)連接圖
HF2儀器與電阻抗芯片連接的實物圖
如下以瑞士蘇黎世儀器的MFLI鎖相放大器連接電阻抗芯片為例介紹微流控動態(tài)電阻抗檢測的原理。
MFLI鎖相放大器與電阻抗芯片的連接圖
動態(tài)電阻抗檢測可用于測量微流體芯片通道內(nèi)單個粒子的介電特性。以兩對共面電極的微流控電阻抗芯片為例介紹動態(tài)電阻抗檢測的過程，芯片結(jié)構(gòu)示意圖[8]如上圖所示。在微流體芯片通道內(nèi)加工兩對金屬微電極，一對微電極作為測量電極，用于測量介質(zhì)溶液中單個粒子經(jīng)過時的電流變化，而另一對電極作為參考電極，僅用于測量介質(zhì)溶液的電流。當(dāng)MFLI鎖相放大器對兩對電極同時施加一定幅值且具有一個頻率或多個不同頻率的交流信號時，微流體芯片通道內(nèi)兩對電極之間會產(chǎn)生電場。當(dāng)粒子經(jīng)過電極對之間的間隙時，電場會受到擾動而產(chǎn)生電流的變化，電流變化的幅度取決于粒子的尺寸、形狀和介電性質(zhì)。變化的電流經(jīng)跨阻差分放大器進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為差分電壓信號。MFLI鎖相放大器同時解調(diào)一個頻率或多個不同頻率的差分電壓信號，從而給出每一個頻率信號的同相分量和正交分量或者幅值和相位值，同時抵制所有其他頻率信號的干擾。所測量的電阻抗的變化可在本地電腦上的LabOne軟件里的Plotter進(jìn)行實時觀察且測量的數(shù)據(jù)可直接保存在本地電腦，方便后續(xù)使用MATLAB、Python等軟件進(jìn)行分析處理。
LabOne軟件顯示動態(tài)差分測量的顯示曲線
帶有共面金屬電極的PDMS芯片中產(chǎn)生油包水微液滴，石蠟油為連續(xù)相（含span80表面活性劑），經(jīng)過濾后的去離子水為分散相。產(chǎn)生的微液滴如下視頻所示。
MFLI鎖相放大器動態(tài)差分輸入檢測PDMS芯片中產(chǎn)生的微液滴視頻如下所示。
- 微流控技術(shù)的重要應(yīng)用
- 微流控注射器的選擇類型
用戶應(yīng)謹(jǐn)慎選擇適合您注射泵的注射器類型。以下是一些常見的注射器功能及其用途，例如用戶在選擇時應(yīng)考慮的大?。╯ize）、柱塞（plunger）和管路（tubing）。
注射器針筒（Barrel）
評估注射器針筒的三個特征：外徑、內(nèi)徑和體積。
外徑（OD）
外徑代表注射器針筒的厚度。該值確定注射器是否適配安裝到注射泵上。大多數(shù)注射泵制造商會根據(jù)注射器的體積來表明注射泵的允許注射器尺寸。這種方法通?？尚校驗榇蠖鄶?shù)特定體積的注射器具有相似的外徑，但是某些專用注射器（氣密、鋼等）的外徑與常見的同類產(chǎn)品截然不同。用戶應(yīng)注意其注射器尺寸的實際外徑以及注射泵允許的Z大外徑。
某些注射器的針筒可能不均勻或呈錐形，導(dǎo)致注射器不能水平放置在注射器針筒做或注射器支架拖中。如果柱塞（plunger）不是水平的，并且注射器柱塞蓋未與推塊齊平，則導(dǎo)致推塊水平推向非水平柱塞。這可能導(dǎo)致流速不準(zhǔn)確，并可能損壞任何類型的注射器。
內(nèi)徑（ID）
內(nèi)徑表示存儲流體的筒體內(nèi)腔的厚度。該值非常重要，因為需要知道它能夠在注射泵上設(shè)置準(zhǔn)確的流速。注射泵的流速基于注射柱塞在設(shè)定的時間內(nèi)傳遞特定體積所需行進(jìn)的線性距離。由于注射器針筒的內(nèi)腔是圓柱體，因此，可以基于圓柱體的體積方程式確定柱塞需要行進(jìn)的線性距離。下圖表示圓柱體的體積方程，通過該方程可以計算柱塞移動以及傳遞特定體積所需要的線性距離。
I=V/(πd/20^2 )其中，I是柱塞行進(jìn)的線性距離，以cm為單位，V是體積（以mL為單位），d是直徑（以mm為單位）。
對于大部分注射泵來講，只需要將注射器的內(nèi)徑輸入到注射泵界面中或從內(nèi)置的注射器庫中選擇裝入的注入器，泵就可以確定推動注射器柱塞的距離和速度。
線性距離限制確定了注射泵的流量范圍。Z小流速取決于注射泵步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)分辨率。Z大流速取決于推動塊可以移動的Z快線性速度。這兩個限制主要取決于步進(jìn)電機(jī)的類型。用戶應(yīng)選擇一個具有體積/內(nèi)徑的注射器，以使線性運動接近這兩個極限的中間。
體積/容積（volume）
注射器的體積應(yīng)足夠滿足用戶的應(yīng)用。但是，用戶應(yīng)小心選擇不會過度超出其容量要求的注射器。
對于玻璃注射器，注射器的體積誤差約為1%（對于塑料注射器，其誤差約為5%）。這意味著用戶應(yīng)根據(jù)自己的應(yīng)用選擇盡可能小的注射器。例如，使用50mL注射器傳輸1mL液體，則體積誤差約為0.5mL，這是有問題的，因為實際分配的體積可能在0.5到1.5mL之間。
柱塞（plunger）
對于需要抽取應(yīng)用的注射器，必須考慮注射器柱塞蓋的尺寸。在抽取過程中，注射器蓋必須通過支架固定在注射泵的推塊（pusher block）上。Chemyx注射泵上的支架可容納各種尺寸不同的注射器以及不同的柱塞蓋大小。在極少數(shù)情況下，非常小的注射器或非常大的注射器可能沒有安裝在支架內(nèi)的柱塞蓋。
法蘭（Flange）
法蘭的尺寸對于注射器在注射泵上的穩(wěn)定性很重要。法蘭應(yīng)足夠大，以便在將其壓在注射器支架上時，將有助于防止在推動柱塞時注射器向前移動。在可以抽取的注射泵上，法蘭應(yīng)足夠大，以使法蘭支架可以夾在注射器上。
針頭/導(dǎo)管（Needle/tubing）
連接到注射器/末端的針頭或管道系統(tǒng)通常會限制流體的流動，這可能會引起一定的背壓，從而導(dǎo)致注射泵停轉(zhuǎn)。為了使背壓Z小，應(yīng)盡可能使用較大的內(nèi)徑和/或較短的導(dǎo)管。
注射器材質(zhì)
注射器所用的材料類型可能會影響用戶的應(yīng)用以及注射泵的使用。
塑料材質(zhì)
塑料注射器是一種廉價、一次性的便捷選擇，通常開箱即用。通常，這些注射器帶有完整的塑料柱塞頭或橡膠柱塞頭。橡膠柱塞注射器類型是更好的選擇，可以較大程度地減少通過柱塞的流體泄漏
但是，塑料注射器確實有2個明顯的缺點。塑料注射器柱塞和針筒在壓力下會有些撓曲，導(dǎo)致體積誤差高達(dá)5%。另外，帶有橡膠塞的柱塞易于吸收一些有機(jī)溶劑例如DMSO。
玻璃
玻璃注射器在注射泵的應(yīng)用中Z為常見。玻璃注射器可以重復(fù)使用，與大多數(shù)實驗應(yīng)用相兼容，并且比大多數(shù)注射器類型更準(zhǔn)確。玻璃注射器的柱塞可以由磨砂玻璃，帶有Teflon注射器類型的玻璃，金屬或帶有Teflon的金屬加工而成。
磨砂玻璃柱塞通常是較為便宜的選擇，但它可能會遭受流體流經(jīng)柱塞的泄露而導(dǎo)致體積誤差。此外，某些化學(xué)藥品可能會使磨砂玻璃熔化，從而導(dǎo)致注射器無用。
其他類型的注射器柱塞會使注射器的泄露Z少（有些甚至是氣密性的），從而有更高的流體準(zhǔn)確度。具體選擇哪一種取決于流體與注射器柱塞類型的兼容性。這些注射器的Z大缺點是成本，這比大多數(shù)注射器成本要高得多。
不銹鋼
不銹鋼注射器是Z耐用的注射器。這些注射器主要用于會導(dǎo)致玻璃或塑料注射器破裂的高壓加藥應(yīng)用。盡管其精度與玻璃注射器相似，但是它們的尺寸通常不小于5mL，這降低了其在Z小劑量的大多數(shù)應(yīng)用。不銹鋼注射器更昂貴，并且不像其他注射器那樣容易使用，因為它們不透明，這使得裝載和清除氣泡更具有挑戰(zhàn)性。
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