微量注射泵在微流控領域的應用

    微流控技術是指在微觀尺寸下控制、操作和檢測復雜流體的技術，是在微電子、微機械、生物工程和納米技術基礎上發展起來的一門全新交叉學科。近年來微流控技術的快速發展，已經在化學、醫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的發展，微流體技術作為微流控芯片一項關鍵支撐技術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境中進行。如果要將樣品制備、生化反應、結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常使用的一種流量控制系統，可以提供無脈動且持續穩定的流量輸出。

微量注射泵的主要優勢是易于使用，流量平穩、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定的流速。這種響應性的弊端也是微量注射泵在數個應用領域如微液滴的制備內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節。

優點：

（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）微量注射泵產生的最大壓力在幾百個bar左右

（5）器件內的平均流量不會因器件流阻的實際變化而發生變化（注射泵因高壓而發生停止運動除外）

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節

（2）沒有流量計，在暫態過程（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生），微量注射泵產生的壓力會無限制的增加。產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死端通道（類似集成微流控閥）內流體的流量控制

（5）注射泵驅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內部的壓力，那么需要壓力傳感器

（7）需要根據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格。行程控制精度高達0.0125um/微步，可實現0.1pL/min-21.827mL/min(60mL注射器)流量范圍，流量在線可調，同時具有流量校準功能。