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2025-01-10 17:05:18微流控反應(yīng)器
微流控反應(yīng)器是一種利用微通道進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或生物過程的小型化設(shè)備。它通過將反應(yīng)物在微米級(jí)的通道內(nèi)混合、傳輸和反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程的高精度控制和優(yōu)化。微流控反應(yīng)器具有反應(yīng)速度快、效率高、樣品消耗少、易于集成和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),在藥物合成、材料制備、生物分析等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。通過精確控制反應(yīng)條件,如溫度、壓力、流速等,微流控反應(yīng)器可以顯著提高反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性。

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微流控反應(yīng)器相關(guān)內(nèi)容

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2023-08-14 11:23:11用于片上生物工廠的基于液滴微流控的集成分散相顯微鏡
2% surfactants表面活性劑FluoSurfIn the droplet generation unit, highly monodisperse droplets encapsulating H. lacustris cells are generated on demand. The buffer with suspended H. lacustris cells and biocompatible fluorescence oil (HFE-7500) with 2% surfactants (FluoSurf, Emulseo) are employed as the dispersed phase and the continuous phase, respectively.用于片上生物工廠的基于液滴微流控的集成分散相顯微鏡在代謝工程中,對(duì)單細(xì)胞胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的生物分子成像以及隨后的細(xì)胞篩選有很高的要求,以開發(fā)具有所需表型的菌株。 然而,當(dāng)前方法的能力僅限于群體規(guī)模的細(xì)胞表型鑒定。 為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),我們建議利用分散相顯微鏡與基于液滴的微流體系統(tǒng)相結(jié)合,該系統(tǒng)結(jié)合了液滴按需生成、生物分子成像和液滴按需分選,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高通量篩選 已識(shí)別的表型。 特別是,細(xì)胞被封裝在形成微流體液滴的均質(zhì)環(huán)境中,并且可以研究生物分子誘導(dǎo)的分散相以指示單個(gè)細(xì)胞中特定代謝物的生物量。 因此,檢索到的生物量信息引導(dǎo)片上液滴分選單元篩選具有所需表型的細(xì)胞。 為了證明概念,我們通過促進(jìn)湖紅球藻菌株向高產(chǎn)天然抗氧化劑蝦青素的進(jìn)化來(lái)展示該方法。 所提出的系統(tǒng)具有片上單細(xì)胞成像和液滴操作功能的驗(yàn)證揭示了高通量單細(xì)胞表型分析和選擇潛力,適用于許多其他生物工廠場(chǎng)景,例如生物燃料生產(chǎn)、細(xì)胞治療中的關(guān)鍵質(zhì)量屬性控制等。本內(nèi)容節(jié)選自下面文獻(xiàn):Yingdong Luo, Yuanyuan Huang, Yani Li, Xiudong Duan, Yongguang Jiang, Cong Wang,  Jiakun Fang,* Lei Xi,*  Nam-Trung Nguyen  and  Chaolong Song, Dispersive phase microscopy incorporated with droplet-based microfluidics for biofactory-on-a-chip, Lab Chip, 2023,23, 2766-2777. DOI: 10.1039/D3LC00127J
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2025-01-24 11:00:13細(xì)胞生物反應(yīng)器 標(biāo)準(zhǔn)有哪些?
細(xì)胞生物反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn):提升生物制造的關(guān)鍵 細(xì)胞生物反應(yīng)器(Cell Bioreactor)作為生物制藥和生物工程領(lǐng)域中至關(guān)重要的設(shè)備,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)酵、蛋白質(zhì)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域。細(xì)胞生物反應(yīng)器不僅是大規(guī)模生物產(chǎn)品生產(chǎn)的核心設(shè)施,也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生物過程的基礎(chǔ)。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量與一致性,細(xì)胞生物反應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和操作顯得尤為重要。本文將深入探討細(xì)胞生物反應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)以及其在生物工程中的重要性。 細(xì)胞生物反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn)的背景 隨著生物制藥行業(yè)的快速發(fā)展,細(xì)胞生物反應(yīng)器的需求逐年增加。生物反應(yīng)器的主要作用是為細(xì)胞提供一個(gè)控制良好的環(huán)境,促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖和代謝活動(dòng),以便產(chǎn)出所需的生物產(chǎn)品。為確保生物反應(yīng)器在不同環(huán)境下的可靠性和一致性,業(yè)界逐步建立起了一些標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還是各國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),細(xì)胞生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、性能、操作及維護(hù)都有了明確的規(guī)范要求。 細(xì)胞生物反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn)的重要性 細(xì)胞生物反應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)化不僅有助于提升生物反應(yīng)器的使用效率,還能有效降低生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的反應(yīng)器系統(tǒng)能夠在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)更高的兼容性和靈活性,確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。例如,標(biāo)準(zhǔn)化的反應(yīng)器設(shè)計(jì)可以保證溫度、pH、溶氧等關(guān)鍵參數(shù)的控制,進(jìn)而提高細(xì)胞培養(yǎng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。 細(xì)胞生物反應(yīng)器的關(guān)鍵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 細(xì)胞生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下幾個(gè)方面: 材料選擇與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):生物反應(yīng)器的材質(zhì)必須符合生物醫(yī)藥領(lǐng)域的安全標(biāo)準(zhǔn),通常選用不銹鋼、玻璃、或者具有生物相容性的合成材料,以保證不與培養(yǎng)物發(fā)生反應(yīng),并避免污染。 培養(yǎng)環(huán)境控制系統(tǒng):溫度、pH值、溶氧量和二氧化碳濃度的控制至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)化的反應(yīng)器配備了先進(jìn)的傳感器和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整這些關(guān)鍵參數(shù),以確保細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的佳狀態(tài)。 攪拌與氣體交換系統(tǒng):為了促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝,反應(yīng)器內(nèi)部通常配有攪拌裝置和氣體交換系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要求攪拌系統(tǒng)能夠有效地維持細(xì)胞的均勻分布,同時(shí)確保充足的氧氣供應(yīng),以支持細(xì)胞的高效生長(zhǎng)。 培養(yǎng)液的無(wú)菌條件:生物反應(yīng)器必須保持無(wú)菌環(huán)境,避免外界微生物的污染。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)反應(yīng)器的無(wú)菌操作和滅菌過程有嚴(yán)格要求,確保培養(yǎng)液的純度和細(xì)胞的安全性。 細(xì)胞生物反應(yīng)器的操作與維護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 除了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)外,細(xì)胞生物反應(yīng)器的操作與維護(hù)同樣需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程。操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),掌握反應(yīng)器的操作技能,并能夠根據(jù)反應(yīng)器狀態(tài)做出及時(shí)調(diào)整。定期的維護(hù)與清潔也是確保反應(yīng)器長(zhǎng)期高效運(yùn)行的必要條件,規(guī)范化的維護(hù)流程能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,并減少生產(chǎn)中的故障率。 細(xì)胞生物反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用 國(guó)際上,諸如ISO、FDA等機(jī)構(gòu)都制定了一系列細(xì)胞生物反應(yīng)器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施推動(dòng)了生物制藥行業(yè)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。尤其是在跨國(guó)公司和供應(yīng)鏈中,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和操作不僅提升了生產(chǎn)效率,還確保了跨地區(qū)合作中的質(zhì)量一致性。 結(jié)語(yǔ) 細(xì)胞生物反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn)在生物制造和制藥過程中起著至關(guān)重要的作用。它不僅提升了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與效率,還確保了產(chǎn)品的質(zhì)量安全。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和行業(yè)需求的日益增加,細(xì)胞生物反應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展將更加完善,推動(dòng)生物產(chǎn)業(yè)邁向更加高效和可持續(xù)的未來(lái)。在生物制造的復(fù)雜環(huán)境中,遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化操作,已經(jīng)成為保證行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
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2023-08-18 09:25:26微通道反應(yīng)器技術(shù)在氯化反應(yīng)工藝中的新應(yīng)用
氯化反應(yīng)氯化反應(yīng)是有機(jī)合成的重要組成,廣泛應(yīng)用于農(nóng)用和藥 用化學(xué)品的研發(fā)和生產(chǎn)。由于這類反應(yīng)的危險(xiǎn)系數(shù)高,在傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器中更存在產(chǎn)率,環(huán)保,質(zhì)量等問題。微通道反應(yīng)器具有良好的傳質(zhì)和換熱特性,應(yīng)用于氯化反應(yīng)對(duì)于選擇性和收率有很大的提升,有利于綠色工藝的研究。本文摘自賈志遠(yuǎn)等人于2021年5月發(fā)表在《燃料與染色》上的一篇綜述文章:微通道技術(shù)在氯化反應(yīng)工藝中的應(yīng)用。向您介紹連續(xù)流技術(shù)在氯化反應(yīng)的特色應(yīng)用,希望對(duì)您有所啟發(fā)。在微通道反應(yīng)器中光化學(xué)氯化反應(yīng)研究案例連續(xù)流化學(xué)反應(yīng)近兩年發(fā)展迅速。在微通道反應(yīng)器中的光化學(xué)氯化反應(yīng),反應(yīng)混合物可以受到強(qiáng)烈而均勻的光照,不僅會(huì)提高氯氣的利用率,而且可以縮短反應(yīng)時(shí)間,提高產(chǎn)率。研究者利用微反應(yīng)器開展了甲苯-2,4-二異氰酸酯的選擇性光化學(xué)氯化反應(yīng)。如圖所示,甲苯-2,4-二異氰酸酯的四氯乙烷溶液由液相管路進(jìn)入微通道反應(yīng)器中,與當(dāng)量摩爾比的氯氣在微反應(yīng)器中混合,光照下生成產(chǎn)品1-氯甲基-2,4二異氰基苯,經(jīng)水解和縮合過程形成副產(chǎn)物甲苯5-氯-2,4-二異氰酸酯。在微通道反應(yīng)器中氯化慢反應(yīng)研究案例陳光文等人采用微通道氯化反應(yīng)裝置,設(shè)計(jì)合成了橡膠防焦劑CTP(N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺)的工藝,來(lái)解決反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、釜式反應(yīng)混合不均勻、收率低等問題。原料和溶劑通過計(jì)量泵輸送到微混合器中形成濃度12%的二環(huán)己基二硫化合物溶液,然后降溫到10℃,降溫后的原料液和當(dāng)量比的氯氣在微通道反應(yīng)。反應(yīng)過程中氯氣通入二環(huán)己基二硫化物的時(shí)間大幅縮短,收率達(dá)到93%,高出現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)3~4個(gè)百分點(diǎn)。參考文獻(xiàn)[1]賈志遠(yuǎn),劉嵩,楊林濤,閆士杰,劉東,鄢冬茂.微通道技術(shù)在氯化反應(yīng)工藝中的應(yīng)用[J].染料與染色,2021,58(02):49-54.編者語(yǔ)在康寧AFR反應(yīng)器上,也做過很多的氯化反應(yīng),絕大部分都得到了比釜式更好的結(jié)果。由于康寧反應(yīng)器是玻璃材質(zhì),更加適合光氯化反應(yīng)。例如:利用康寧反應(yīng)器在進(jìn)行某個(gè)烷烴的氯化反應(yīng)時(shí),在光照下,其選擇性是釜式的1.5倍,幾乎能選擇性地進(jìn)行單氯代。在進(jìn)行吡啶化合物的氯代時(shí),其選擇性高于 釜式約10個(gè)百分點(diǎn)。關(guān)鍵是選擇性高了之后,可以不進(jìn)行后處理而直接進(jìn)入下一步反應(yīng),極大降低了損耗??祵幏磻?yīng)器無(wú)縫放的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有利于光氯化反應(yīng)放到到工業(yè)化生產(chǎn)。如果想了解康寧AFR?高通量-微通道反應(yīng)器技術(shù)以及康寧反應(yīng)器在連續(xù)化反應(yīng)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例,請(qǐng)關(guān)注康寧反應(yīng)器公眾號(hào)或者訪問康寧公司反應(yīng)器技術(shù)相關(guān)網(wǎng)站電話:400-8121-766郵件:reactor.asia@corning.com
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2025-03-13 19:15:13工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量大嗎
工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量大嗎? 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為連接不同設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件,其流量大小直接影響到工業(yè)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)傳輸效率和穩(wěn)定性。隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中,工業(yè)網(wǎng)關(guān)承載的流量也不斷增大。因此,理解工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量的特性和如何管理其流量,對(duì)于保證工業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)行至關(guān)重要。本文將深入探討工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量規(guī)模、流量管理及其對(duì)工業(yè)系統(tǒng)的影響,并為行業(yè)應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。 工業(yè)網(wǎng)關(guān)的作用與流量來(lái)源 工業(yè)網(wǎng)關(guān)在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,主要用于連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上層信息系統(tǒng)、云平臺(tái)之間的通信。工業(yè)網(wǎng)關(guān)不僅支持多種工業(yè)協(xié)議的轉(zhuǎn)換,還承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、處理與轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。因此,其流量的大小,直接受以下幾個(gè)因素的影響: 設(shè)備數(shù)量與種類:接入網(wǎng)關(guān)的工業(yè)設(shè)備數(shù)量和種類直接影響數(shù)據(jù)的產(chǎn)生量。隨著工業(yè)設(shè)備智能化、互聯(lián)化程度的增加,數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和傳輸需求不斷增加。 數(shù)據(jù)采集頻率與精度:工業(yè)網(wǎng)關(guān)需要從各種傳感器和設(shè)備中采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采集頻率與精度要求較高時(shí),流量需求也隨之增大。 數(shù)據(jù)傳輸方式:不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和方式會(huì)對(duì)網(wǎng)關(guān)的流量產(chǎn)生影響。例如,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸要求低延遲,但其流量較大;而批量數(shù)據(jù)傳輸流量相對(duì)較小,但可能會(huì)存在傳輸時(shí)延。 工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量的挑戰(zhàn)與管理 隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái),工業(yè)網(wǎng)關(guān)面臨著更大的流量壓力。如何有效管理工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量,成為保障系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。以下是主要的流量管理挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略: 帶寬限制:工業(yè)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)帶寬可能會(huì)受到限制,導(dǎo)致在高流量時(shí)段出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),可以通過數(shù)據(jù)壓縮、分流處理和負(fù)載均衡等技術(shù)手段,優(yōu)化流量分配,提高帶寬利用效率。 實(shí)時(shí)性要求:在一些工業(yè)場(chǎng)景下,實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用(如遠(yuǎn)程控制、故障診斷等)對(duì)網(wǎng)關(guān)的流量管理提出了更高的要求。此時(shí),網(wǎng)關(guān)需要具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,以保證數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸和響應(yīng)。 安全性問題:隨著網(wǎng)絡(luò)安全問題的日益突出,工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量管理需要兼顧數(shù)據(jù)的安全性。通過加密傳輸、流量監(jiān)控和防火墻等技術(shù),防止?jié)撛诘陌踩{對(duì)流量造成影響。 如何提升工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力? 提升工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量處理能力的方法包括硬件升級(jí)和軟件優(yōu)化兩個(gè)方面: 硬件優(yōu)化:通過提高網(wǎng)關(guān)硬件性能,尤其是處理器、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)接口的能力,可以有效提升數(shù)據(jù)處理的速度和容量,避免流量瓶頸。 智能數(shù)據(jù)處理:采用邊緣計(jì)算技術(shù),將部分?jǐn)?shù)據(jù)處理任務(wù)從云端移至現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān),減少不必要的數(shù)據(jù)傳輸,從而優(yōu)化流量管理。通過智能化的數(shù)據(jù)篩選和處理,網(wǎng)關(guān)可以僅傳輸必要的信息,降低整體流量負(fù)擔(dān)。 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化:選擇合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議和傳輸方式,可以大大提高工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力。例如,采用MQTT協(xié)議進(jìn)行低帶寬、高效率的消息傳遞,或通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)劃分不同類型的數(shù)據(jù)流量,以優(yōu)化帶寬使用。 總結(jié) 工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的一部分,其流量的大小和管理直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性。面對(duì)日益增長(zhǎng)的工業(yè)設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)需求,如何有效管理工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量,成為各行業(yè)提升生產(chǎn)效率、保障數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵。通過優(yōu)化硬件、提升數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì),工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力能夠得到顯著提升,為實(shí)現(xiàn)智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的支持。
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2022-12-09 13:39:03微流圖像法粒度儀——微流動(dòng)態(tài)圖像法的重要特點(diǎn)
隨著生物醫(yī)藥的發(fā)展,對(duì)不溶性微粒的檢測(cè)要求又提出了新的挑戰(zhàn),就是硅油、蛋白自身的聚集的問題,常規(guī)的光阻法和顯微計(jì)數(shù)法不溶性微粒儀的測(cè)試會(huì)把蛋白本身判定為不溶性顆粒,如此這兩種測(cè)試方式都存在一定的限度。需要新的微流動(dòng)態(tài)圖像法(Flow Imaging)儀器做測(cè)試。微流圖像法粒度儀是采用動(dòng)態(tài)流式成像檢測(cè)的特點(diǎn)是:樣本在流經(jīng)樣本檢測(cè)池的過程中,在固定的檢測(cè)窗口處,由高精密高頻成像儀對(duì)流經(jīng)的樣品進(jìn)行拍照,獲取一系列的數(shù)據(jù)照片,通過軟件對(duì)所獲取的顆粒照片進(jìn)行歸類和計(jì)數(shù)分析的自動(dòng)化系統(tǒng)。    隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)處理速度的提升,短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的顆粒圖像進(jìn)行分析處理成為了可能。 粒度粒形分析技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒物進(jìn)行整體形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià),形態(tài)成像技術(shù)是目前顆粒物性表征中不可缺少的先進(jìn)技術(shù)。 擁有自動(dòng)、快速、全面的顆粒評(píng)價(jià)系統(tǒng),可解決材料顆粒的形態(tài)、大小、穩(wěn)定性在整個(gè)開發(fā)和制造過程的表征難題,可為過程控制和優(yōu)化提升提供快速識(shí)別的檢測(cè)手段。梓夢(mèng)科技M3000 微流圖像法不溶性微粒儀采用動(dòng)態(tài)圖像法原理(Flow Imaging),符合ISO 13322-2標(biāo)準(zhǔn)要求1)采用變倍遠(yuǎn)心鏡頭,輕松實(shí)現(xiàn)300nm-1000μm顆粒成像; 2)采用藍(lán)色脈沖光,可有效避免運(yùn)動(dòng)虛影; 3)軟件自動(dòng)識(shí)別鏡片上的粘附顆粒,避免重復(fù)計(jì)數(shù);更多功能等您來(lái)了解。歡迎寄送樣品過來(lái),給您免費(fèi)測(cè)試。
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