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微量注射泵在微流控领域的应用

发布时间:2021-04-23浏览:476次

    微流控技术是指在微观尺寸下控制、操作和检测复杂流体的技术,是在微电子、微机械、生物工程和纳米技术基础上发展起来的一门全新交叉学科。近年来微流控技术的快速发展,已经在化学、医药及生命科学等领域上造成革命性的冲击。随着微流控芯片技术的发展,微流体技术作为微流控芯片一项关键支撑技术也得到了人们越来越多的关注。

在生物、化学、材料等科学实验中,经常需要对流体进行操作,如样品DNA的制备、液相色谱、PCR反应、电泳检测等操作都是在液相环境中进行。如果要将样品制备、生化反应、结果检测等步骤集成到微流控芯片上,则实验所用流体的量就从毫升、微升级降至纳升或皮升级,这时功能强大的微流体装置就显得非常重要了。微量注射泵做为微流控领域是最经常使用的一种流量控制系统,可以提供无脉动且持续稳定的流量输出。

微量注射泵的主要优势是易于使用,流量平稳、无脉动,主要弱点是响应性(时间响应的快慢),流量变化需要几秒到几个小时后才能达到稳定的流速。这种响应性的弊端也是微量注射泵在数个应用领域如微液滴的制备内应用的主要限制因素,但可以使用特定的微流体导管及缓冲装置来进行调节。

优点:

1)允许快速设置微流控实验装置

2)平滑精准的流体控制,可低至皮升/分钟,且流量稳定性低于1%

3)注射液体量对于长时间的实验来讲是可知的

4)微量注射泵产生的最大压力在几百个bar左右

5)器件内的平均流量不会因器件流阻的实际变化而发生变化(注射泵因高压而发生停止运动除外)

缺点:

1)流量的响应时间在几秒到几小时内变化,这依赖于流体的阻力。响应时间的快慢可通过使用特定的微流体导管及缓冲装置来进行调节

2)没有流量计,在暂态过程(几秒到几个小时)中,用户不知道实际的液体流量

3)如果器件的流阻增加(如因通道堵塞或灰尘产生),微量注射泵产生的压力会无限制的增加。产生的压力增加到一定程度便会反过来损坏器件

4)微量注射泵无法实现死端通道(类似集成微流控阀)内流体的流量控制

5)注射泵驱动的液体体积总量是有限制的,而不是无限的

6)如果需要知道流体系统内部的压力,那么需要压力传感器

7)需要根据具体的实验条件来仔细的选择注射器的大小,以此来避免注射泵的步进电机造成的液体流量的周期性脉动

8)流量的脉冲振荡效应需要通过使用一致性的微流体导管来进行降低

 

Acmer至方实验室注射泵LSP-U系列可提供高精度的微量注射,全触摸屏界面,设置及操作便捷,兼容0.5uL100mL注射器,同时允许客户自定义设置注射器规格。行程控制精度高达0.0125um/微步,可实现0.1pL/min-21.827mL/min(60mL注射器)流量范围,流量在线可调,同时具有流量校准功能。

 

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