微流控技術(shù)是指在微觀尺寸下控制、操作和檢測復雜流體的技術(shù),是在微電子、微機械、生物工程和納米技術(shù)基礎上發(fā)展起來的一門全新交叉學科。近年來微流控技術(shù)的快速發(fā)展,已經(jīng)在化學、醫(yī)藥及生命科學等領域上造成革命性的沖擊。隨著微流控芯片技術(shù)的發(fā)展,微流體技術(shù)作為微流控芯片一項關鍵支撐技術(shù)也得到了人們越來越多的關注。
在生物、化學、材料等科學實驗中,經(jīng)常需要對流體進行操作,如樣品DNA的制備、液相色譜、PCR反應、電泳檢測等操作都是在液相環(huán)境中進行。如果要將樣品制備、生化反應、結(jié)果檢測等步驟集成到微流控芯片上,則實驗所用流體的量就從毫升、微升級降至納升或皮升級,這時功能強大的微流體裝置就顯得非常重要了。微量注射泵做為微流控領域是最經(jīng)常使用的一種流量控制系統(tǒng),可以提供無脈動且持續(xù)穩(wěn)定的流量輸出。
微量注射泵的主要優(yōu)勢是易于使用,流量平穩(wěn)、無脈動,主要弱點是響應性(時間響應的快慢),流量變化需要幾秒到幾個小時后才能達到穩(wěn)定的流速。這種響應性的弊端也是微量注射泵在數(shù)個應用領域如微液滴的制備內(nèi)應用的主要限制因素,但可以使用特定的微流體導管及緩沖裝置來進行調(diào)節(jié)。
優(yōu)點:
(1)允許快速設置微流控實驗裝置
(2)平滑精準的流體控制,可低至皮升/分鐘,且流量穩(wěn)定性低于1%
(3)注射液體量對于長時間的實驗來講是可知的
(4)微量注射泵產(chǎn)生的最大壓力在幾百個bar左右
(5)器件內(nèi)的平均流量不會因器件流阻的實際變化而發(fā)生變化(注射泵因高壓而發(fā)生停止運動除外)
缺點:
(1)流量的響應時間在幾秒到幾小時內(nèi)變化,這依賴于流體的阻力。響應時間的快慢可通過使用特定的微流體導管及緩沖裝置來進行調(diào)節(jié)
(2)沒有流量計,在暫態(tài)過程(幾秒到幾個小時)中,用戶不知道實際的液體流量
(3)如果器件的流阻增加(如因通道堵塞或灰塵產(chǎn)生),微量注射泵產(chǎn)生的壓力會無限制的增加。產(chǎn)生的壓力增加到一定程度便會反過來損壞器件
(4)微量注射泵無法實現(xiàn)死端通道(類似集成微流控閥)內(nèi)流體的流量控制
(5)注射泵驅(qū)動的液體體積總量是有限制的,而不是無限的
(6)如果需要知道流體系統(tǒng)內(nèi)部的壓力,那么需要壓力傳感器
(7)需要根據(jù)具體的實驗條件來仔細的選擇注射器的大小,以此來避免注射泵的步進電機造成的液體流量的周期性脈動
(8)流量的脈沖振蕩效應需要通過使用一致性的微流體導管來進行降低
Acmer至方實驗室注射泵LSP-U系列可提供高精度的微量注射,全觸摸屏界面,設置及操作便捷,兼容0.5uL至100mL注射器,同時允許客戶自定義設置注射器規(guī)格。行程控制精度高達0.0125um/微步,可實現(xiàn)0.1pL/min-21.827mL/min(60mL注射器)流量范圍,流量在線可調(diào),同時具有流量校準功能。
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