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如何選擇合適的微流體驅(qū)動(dòng)泵（一）
微流控系統(tǒng)中,，流體驅(qū)動(dòng)泵作為流體的動(dòng)力源,，顯得至關(guān)重要。針對(duì)不同的應(yīng)用,，該如何進(jìn)行驅(qū)動(dòng)泵的選擇,，既能滿足應(yīng)用需求，又能擁有較高的性價(jià)比,？針對(duì)此問題,，我們制作了兩期推文，以作參考,。一期（本期）介紹主流流體驅(qū)動(dòng)泵及其工作原理,，第二期結(jié)合應(yīng)用實(shí)例,，對(duì)比各種流體驅(qū)動(dòng)泵的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出如何選擇驅(qū)動(dòng)泵的建議,。
目前,，主流的微流體驅(qū)動(dòng)泵可分為：壓力泵、機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵以及其它驅(qū)動(dòng)泵,。
壓力泵
壓力泵工作原理為：通過給裝有樣品的密閉儲(chǔ)液池施加外壓（泵入如CO2,、N2等非腐蝕性氣體），利用密封儲(chǔ)液池出入口之間的壓差,，將樣品泵至微流控芯片。
壓力泵具有以下特點(diǎn)：
1.流量響應(yīng)由氣源響應(yīng)所決定,，響應(yīng)時(shí)間短（可達(dá)40ms）,。
2.控制過程不涉及機(jī)械部件，可保證流體控制的持續(xù)性和穩(wěn)定性,。
3.可集成流量傳感器,，實(shí)現(xiàn)流量的反饋控制，以達(dá)到更高的精確度,。
因此,，在對(duì)流體控制有高響應(yīng)、高精度和高穩(wěn)定性（如液滴制備）的情況下,，壓力泵是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇,。
機(jī)械驅(qū)動(dòng)
機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵主要分為注射泵和蠕動(dòng)泵。
注射泵
注射泵的工作原理為：采用電機(jī)推動(dòng)（或拉動(dòng)）注射器里的運(yùn)動(dòng)活塞以實(shí)現(xiàn)流體驅(qū)動(dòng),，其驅(qū)動(dòng)過程中,，電機(jī)運(yùn)動(dòng)的每一步之間存在時(shí)間停頓，因此,，在驅(qū)動(dòng)微流體時(shí)會(huì)產(chǎn)生“振蕩”現(xiàn)象,。
注射泵工作時(shí)，其流量等于注射器橫截面乘以運(yùn)動(dòng)活塞的線速度,，通過改變更換注射器或調(diào)節(jié)活塞的線速度,，可實(shí)現(xiàn)流量大小的切換。如上所提到,，注射泵可控流量體積受注射器容量限制,。
蠕動(dòng)泵
蠕動(dòng)泵的工作原理基于柔性管路的壓縮和松弛，通過旋轉(zhuǎn)蠕動(dòng)輪,，交替壓縮和松弛柔性管路,，實(shí)現(xiàn)流體的循環(huán)吸入與推動(dòng)。
蠕動(dòng)泵工作時(shí),，柔性管路的壓縮會(huì)造成較大脈沖,，實(shí)驗(yàn)精度不高,，為使流量精度達(dá)到5%，需要每天校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵,，但對(duì)于高流量,、有流體循環(huán)要求并對(duì)流量精確度要求不高的應(yīng)用（如細(xì)胞培養(yǎng)），蠕動(dòng)泵是一個(gè)很好的選擇,，而且成本較低,。
其它驅(qū)動(dòng)泵
電滲泵
電滲泵工作原理為：在多孔介質(zhì)之間施加電壓（可達(dá)幾千伏），帶動(dòng)液體內(nèi)的帶電離子流動(dòng),，從而產(chǎn)生流量,。
電滲泵的優(yōu)點(diǎn)在于其控制可實(shí)現(xiàn)編程控制，響應(yīng)迅速,，具有很高的靈敏度,，但電信號(hào)易受通道情況、液體性質(zhì),、電場(chǎng)強(qiáng)度等因素影響,，穩(wěn)定性較差，而且只適用于電介質(zhì)溶液,，應(yīng)用局限性較大,。
集成微型泵
目前存在的幾種集成微泵大多基于蠕動(dòng)原理，采用PDMS（聚二甲基硅氧烷,，Polydimethylsiloxane,，）柔性膜制成。流量范圍較低,，通常在10至100uL/min,。
其主要優(yōu)勢(shì)是有可能將流體控制下降到Pl級(jí)別，但其微系統(tǒng)的集成需要復(fù)雜的微加工步驟,，針對(duì)不同應(yīng)用,，需要進(jìn)行特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。