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微流體操控之序列進(jìn)樣
在細(xì)胞灌流式培養(yǎng)應(yīng)用中,，需要將多種試劑連續(xù)不斷的輸送至細(xì)胞培養(yǎng)腔或反應(yīng)器中,，其中涉及到的多種試劑的連續(xù)進(jìn)樣被稱(chēng)為序列進(jìn)樣,。序列進(jìn)樣操作繁瑣,，手動(dòng)操作時(shí)會(huì)存在巨大的時(shí)間與成本（尤其在使用珍貴試劑時(shí)）問(wèn)題,，所以科研人員更加傾向于選擇一種全自動(dòng)或人工參與極少的系統(tǒng)來(lái)輔助完成序列進(jìn)樣。通常,，可使用以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)特殊要求的自動(dòng)化序列進(jìn)樣：
1.注射泵結(jié)合閥門(mén)控制實(shí)現(xiàn)序列進(jìn)樣,；
2.壓力泵結(jié)合閥門(mén)控制實(shí)現(xiàn)序列進(jìn)樣。
注射泵結(jié)合閥門(mén)控制實(shí)現(xiàn)序列進(jìn)樣
系統(tǒng)示意圖如下圖,。圖中,，注射泵與1個(gè)6位換向閥中心閥口相連；6位換向閥的1個(gè)出口與微流控芯片相連,，其余5個(gè)出口與5個(gè)試劑瓶相連,；與微流控芯片相連的廢液池用于收集廢液。
此系統(tǒng)工作原理為：首先,，閥門(mén)中心閥口切換至與試劑瓶相連狀態(tài),，注射泵吸入定量試劑，隨后閥門(mén)中心閥口切換至與微流控芯片相連狀態(tài),，注射泵將試劑推至微流控芯片中,，接著閥門(mén)中心閥口切換至與另一試劑瓶相連狀態(tài)，如此往復(fù)操作,，便可實(shí)現(xiàn)多種試劑的連續(xù)進(jìn)樣,。上圖中，注射泵正將第2種淡黃色試劑吸入至注射器中,。
此系統(tǒng)采用注射泵作為動(dòng)力源,，注射器可以更換為小體積注射器，具有死體積小,、流量控制十分精確（如AMF的SPM精確度可達(dá)0.25μL/min）的優(yōu)點(diǎn),，另外，注射器與換向閥之間直接連接,，可減少系統(tǒng)中毛細(xì)管連接,，從而減小系統(tǒng)內(nèi)部體積。但同時(shí),，由于注射器的往復(fù)吸推操作,，進(jìn)樣連續(xù)性表現(xiàn)欠佳，每次進(jìn)樣也不可能*將吸入的試劑*泵出,，因此會(huì)存在一定的交叉污染,。系統(tǒng)實(shí)物圖見(jiàn)下圖。
用壓力泵結(jié)合閥門(mén)控制實(shí)現(xiàn)序列進(jìn)樣
系統(tǒng)示意圖如下圖,。圖中,，1個(gè)Flow-EZ壓力泵通過(guò)控制板分別與10個(gè)試劑瓶相連；10個(gè)試劑瓶分別與1個(gè)10位換向閥的外圍入口相連,；10位換向閥的中心閥口通過(guò)1個(gè)流量傳感器（形成反饋,，調(diào)節(jié)流量）與微流控芯片相連,；與芯片相連的廢液池用于收集廢液。
此系統(tǒng)工作原理為：Flow-EZ壓力泵輸出壓力,，通過(guò)控制板可將壓力輸送至10個(gè)試劑瓶中的其中一個(gè),，從而將試劑泵至10位換向閥中，終再通過(guò)10位換向閥的中心閥口,，將試劑泵至微流控芯片,，單次進(jìn)樣完畢后，控制板切換輸出口所連接試劑瓶,，便可很快的實(shí)現(xiàn)下一種試劑的進(jìn)樣,。上圖中，正進(jìn)行第5種綠色試劑的進(jìn)樣,。
相比注射泵實(shí)現(xiàn)序列進(jìn)樣的方式,，此系統(tǒng)表現(xiàn)優(yōu)異，連續(xù)性佳,，幾乎不存在交叉污染（僅有的交叉污染為10位換向閥的交叉體積）,，其不足之處在于，此系統(tǒng)中使用毛細(xì)管相對(duì)較多,，內(nèi)部體積不易控制,。
不管采用何種方式，序列進(jìn)樣都沒(méi)有一個(gè)十分完美的解決方案,，選擇時(shí)可結(jié)合以下幾點(diǎn)因素來(lái)做出決策,。
1.交叉污染；
2.流量控制精確度,；
3.微流體操控連續(xù)性,。
當(dāng)然，現(xiàn)在市面上也出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)用于序列進(jìn)樣的全自動(dòng)儀器,，如Fluigent的Aria,，性能穩(wěn)定，重復(fù)性高,，可同時(shí)操控10種流體的全自動(dòng)進(jìn)樣,。
