Арт. Sequential sample Injection
Ключевые преимущества измерения объема в микрофлюидных экспериментах
1. Повышенная воспроизводимость и точность
Благодаря сверхточным датчикам объема исследователи могут гарантировать, что каждый эксперимент проводится в идентичных условиях, исключая вариативность при работе с жидкостями. Это особенно важно для:
- анализа одиночных клеток, где даже небольшие колебания объема влияют на результат,
- "лабораторий на чипе", требующих стабильной подачи жидкости,
- химических реакций, чувствительных к пропорциям реагентов.
2. Мониторинг в реальном времени
Непрерывный контроль параметров в режиме реального времени позволяет оперативно корректировать условия эксперимента. Это важно при:
- длительных экспериментах, где колебания объема могут повлиять на итог,
- автоматизированных лабораторных процессах, требующих высокой точности подачи жидкости.
3. Снижение расхода реагентов и экономия
Многие микрофлюидные приложения используют дорогостоящие реагенты и ограниченные по объему биологические образцы. Встроенные датчики объема позволяют:
- избегать перерасхода реагентов,
- оптимизировать дозировку жидкостей,
- повысить устойчивость исследований за счет снижения химических отходов.
Датчик объема от Elveflow
Компания Elveflow, лидер в области управления микрофлюидными потоками, представляет новый высокоточный бесконтактный датчик объема. Он обеспечивает прямое измерение объема жидкости, прошедшей через вашу микрофлюидную систему, в режиме реального времени. Для демонстрации точности и надежности прибора был проведен специализированный эксперимент в реальных условиях.
Сравнительный эксперимент: контроллер потока + датчик потока против датчика объема
Для оценки точности нового датчика объема мы провели эксперимент с использованием контроллера давления OB1 MK4, датчика потока MFS и программного обеспечения Elveflow Software Interface (ESI). Система имитировала классическую конфигурацию «контроллер потока + датчик потока».
Цель эксперимента — впрыснуть 500 мкл дистиллированной воды и сравнить фактический объем, измеренный новым датчиком объема.
Настройка и условия эксперимента
- Система подачи жидкости: OB1 MK4 и датчик потока MFS, управление через ESI
- Целевой объем: 500 мкл
- Датчик объема: установлен на выходе для отслеживания общего объема
Рис. 1. Отслеживание объема в режиме реального времени через Elveflow Software
Результаты: контроллер потока + датчик потока
С помощью модуля для инъекции (функция в ПО Elveflow для точной дозировки жидкости) жидкость подавалась плавно и непрерывно через микрофлюидную систему.
Цель — подача 500 мкл. Однако, как видно из рис. 2 и 3, датчик объема зафиксировал 512 мкл, то есть на 12 мкл больше.
Это расхождение связано с особенностями работы модуля инъекции в ESI, чувствительного к чистоте датчика потока. Даже при использовании точных компонентов, таких как OB1 и MFS, идеально точно подать нужный объем трудно — именно поэтому датчик объема становится незаменимым инструментом для контроля дозировки в реальном времени.
Рис. 2. Отображение инъецированного объема в Elveflow Software
Датчик объема обеспечивает большую точность, так как рассчитывает объем по массе жидкости, независимо от колебаний давления или особенностей потока. Это особенно важно в экспериментах, где даже минимальные отклонения объема критичны.
Рис. 3. Модуль инъекции в ПО показывает итоговый объем
Как выбрать: контроллер + датчик потока или датчик объема?
Точное управление потоком — ключ к микрофлюидике. Контроллер OB1 MK4 совместно с датчиком потока обеспечивает мониторинг в реальном времени. Но если приоритетом является точное измерение объема, стоит учитывать:
|
Параметр |
Контроллер + датчик потока |
Высокоточный датчик объема |
|
Лучше всего подходит для |
Управление потоком |
Измерение точного объема |
|
Тип измерения |
По расчету (скорость потока) |
По массе жидкости (учитывая плотность) |
|
Обратная связь в реальном времени |
Да |
Да |
|
Метод отслеживания объема |
Через интеграцию потока |
Через массу жидкости |
|
Бесконтактность |
Нет (жидкость проходит через сенсор) |
Да |
|
Плотность жидкости |
— |
Требуется ввод значения |
Выводы
Контроллер OB1 MK4 с датчиком потока — мощный инструмент для управления и автоматизации. Однако только датчик объема дает полную уверенность в том, сколько жидкости действительно подано.
Эксперимент показал: даже в высокоточных системах возможны отклонения от заданного объема. Датчик объема Elveflow — это простое и надежное решение для отслеживания объема в реальном времени, особенно там, где установка датчика потока невозможна или нежелательна.
