정밀 유체 제어를 위한 미세유체 솔루션
Fluigent는 유체 관리에 대한 강력한 전문 지식과 결합된 동급 최고의 연구 장비 및 시스템을 제공하여 학계 및 산업계의 연구자들을 지원합니다.
당사의 혁신적인 압력 기반 미세유체 컨트롤러는 랩온어칩 장치 및 다양한 미세유체 기술과 호환되므로 설정이 아닌 미세유체 응용분야의 과학에 집중할 수 있습니다.
미세유체 압력 기반 유량 컨트롤러
Fluigent는 미세유체 내에서 유체를 처리하기 위한 미세유체 압력 기반 유량 컨트롤러를 도입한 최초의 회사입니다. 압력 구동식 유량 제어 시스템에 의한 유체 작동은 시료가 들어 있는 저장소를 가압하여 미세유체 장치에 빠르게 주입하는 것으로 구성됩니다.
특허받은 FASTABTM 기술을 기반으로 하는 당사의 컨트롤러는 안정적이고 흔들림 없는 유량을 보장하여 실험의 정확성과 재현성을 향상시킵니다. 압력을 사용하므로 응답 시간이 빨라지고 비용이 절감됩니다.
두 가지 주요 제품 라인, 즉 진화하고 컴팩트하며 적응력이 뛰어난 작동을 위한 LineUpTM 시리즈와 현장에서 입증된 맞춤형 경험을 위한 MFCS 시리즈로 제공됩니다.
MFCS
MFCS™, 즉 미세유체 유량 제어 시스템은 압력 기반의 미세유체 유량 컨트롤러입니다. 미세유체 실험을 위해 다양한 압력 범위로 4채널 또는 8채널을 사용할 수 있습니다. MFCS™는 일정한 압력 기반 유량을 생성하여 신뢰할 수 있고 반복 가능한 실험을 가능하게 합니다.
MFCS의 특징
- 독립 채널: 각 채널은 독립적으로 제어되며, 유체를 처리하기 위해 특정한 압력이나 진공을 제공할 수 있습니다. 사용 가능한 압력 범위는 진공 흡인의 경우 -800mbar부터 압력의 경우 최대 7bar까지입니다.
- 우수한 결과 신속하게 제공: 압력 목표에 빠르게 도달하고 실험을 즉시 시작할 수 있습니다. 현장에서 입증된 기술을 통해 실험에서 신뢰할 수 있고 우수한 결과를 빠르게 얻을 수 있습니다.
- 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과: MFCS™는 기기와 시약 간에 직접 접촉이 없어 교차 오염을 방지합니다. 압력 구동 기술로 구현되는 흔들림 없는 정밀한 제어는 많은 응용분야에서 반복 가능한 결과를 얻기 위해 매우 중요합니다.
- 완전히 사용자 정의 가능: MFCS™의 설계는 사용자의 필요에 따라 달라집니다. 기기의 채널 수(4개 또는 8개)를 선택할 수 있으며, 각 채널의 범위는 -800mbar~7bar이고, 압력 또는 진공 소스를 기기 내부에 통합하는 옵션도 있습니다.
LineUP
당사의 LineUp™ 제품군은 차세대 미세유체 시스템입니다.
- Flow EZ™ 또는 푸시-풀 모듈을 사용하면 압력 및 진공을 정밀하게 조절하고 제어할 수 있으며, LINK 및 LINK COM 모듈은 컴퓨터 또는 외부 기기에 TTL 포트, USB 케이블 또는 직렬 포트 통신을 사용하여 통신을 제공합니다.
- Adapt는 추가 압력 소스 없이도 압력 범위가 다른 Flow EZ™ 모듈을 연결하는 데 사용됩니다. P-SWITCH를 사용하면 시스템의 출구를 늘릴 수 있고, SWITCH EZ는 미세유체 밸브를 제어합니다. 전체 시스템은 로컬 제어를 사용하여 PC 없이도 제어할 수 있으며, Fluigent 소프트웨어로 모니터링하여 기능을 확장하고 자동화의 이점을 누릴 수 있습니다.
필요한 모듈을 선택하여 결합할 수 있습니다.
FlowEZ와 MFCS를 사용한 적용 사례:
AMMS(베이징) 생물정보학 센터의 Hongjuan Wei 등 연구진은 mRNA 제품의 간소화된 온디맨드 준비를 위한 해당 제어 시스템을 갖춘 범용 통합 플랫폼을 개발하는 데 성공했습니다. 압력 구동 컨트롤러(FlowEZ)와 유량 센서(FlowUnit)를 사용하여 스태거드 헤링본 마이크로믹싱 칩을 기반으로 하는 mRNA 캡슐화 모듈이 이 플랫폼에 통합되었습니다. [1]
mRNA 캡슐화 모듈.
미세유체 센서
Fluigent의 미세유체 센서 세트를 사용하면 유량을 직접 제어하고 모니터링하거나 설치 시 압력/진공 측정 범위를 확장할 수 있습니다. 이를 통해 모든 유체 응용분야에서 유량을 측정하고/또는 제어하는 솔루션을 제공합니다. 당사의 미세유체 센서는 액체 유량 조절, 시약 및 시료 사용 최소화, 신속한 분석, 시스템 소형화 및 병렬화, 폐기물 발생 감소 등의 이점을 제공합니다.
유량 센서
FLOW UNIT 및 FLOW UNIT+는 양방향 미세유체 유량 센서로, Line Up™ 컨트롤러 또는 Flowboard 허브를 사용하는 MFCS™ 시리즈와 같은 기타 미세유체 제어 시스템과 함께 독립적으로 사용할 수 있습니다.
다양한 저유량 범위에서 사용 가능한 FLOW UNIT 및 FLOW UNIT+ 미세유체 유량
Flow Unit의 특징:
- 다양한 액체에 대한 측정 조정 유량 센서가 보정되는 유체가 아닌 다른 유체를 취급할 때 FLOW UNIT과 결합하면 측정값에 배율을 추가할 수 있습니다. 유기 용액의 경우 FLOW UNIT 모델 S, M+, L+에 이소프로필 알코올을 사용한 두 번째 교정 기능이 내장되어 있습니다.
- 유량 측정: FLOW UNIT 및 FLOW UNIT+는 유체의 초저 유량을 빠르고 정확하게 측정할 수 있게 해줍니다.
- 다양한 유량 범위에 대한 정밀도: 다양한 FLOW UNIT 모델은 7nL/min ~ 5mL/min 범위에서 사용자의 요구에 가장 적합한 광범위한 유량 범위를 제공합니다.
- 실험 모니터링 및 제어
압력 센서
PRESSURE UNIT은 유체 경로에서의 압력을 연속적으로 측정하는 독립형 미세유체 인라인 압력 센서입니다. 당사의 미세유체 인라인 압력 센서를 사용하면 안정적이고 흔들림 없이 반응하는 방식으로 압력을 정확하게 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 측정하고자 하는 압력 범위에 따라 세 가지 다른 고정밀 압력 센서(S, M, XL)를 이용할 수 있습니다.
Flow Unit의 특징:
- 광범위한 감지 범위: PRESSURE UNIT은 -1000mbar부터 7bar 범위 내에서 압력 및 진공을 정확하게 측정할 수 있는 미세유체 인라인 압력 센서입니다. 당사의 압력 감지기는 다양한 유량을 측정할 수 있는 넓은 범위를 제공합니다.
- 실시간 표시: Fluigent의 OxyGEN 소프트웨어를 사용하여 압력 측정값을 그래픽으로 모니터링할 수 있습니다. 전용 소프트웨어를 통해 사용자는 PC에서 직접 데이터 수집을 제어할 수 있습니다.
- 허브 불필요: 센서를 PC에 직접 연결하여 압력 검출을 위한 컴팩트 솔루션의 이점을 활용하세요. 미세유체 인라인 압력 센서는 귀하의 미세유체 시스템 어디에나 (인라인으로) 연결될 수 있습니다.
- 압력 제어: 사용자는 미세유체 압력 감지기와 당사의 압력 컨트롤러 시스템을 결합하여 정밀한 압력 제어를 달성할 수 있습니다.
유량 장치 적용 사례
텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 기능 광학 이미징 연구실의 Colin Sullender 등 연구진은 시린지 펌프와 압력 구동식 유량 컨트롤러에서 생성되는 유량의 불확실성을 정량화하는 데 성공했습니다. MFCS-EZ 컨트롤러를 사용하여 시린지 펌프와 비교하여 안정적이고 반복 가능한 유량이 생성되었습니다. 얻은 결과를 바탕으로 시린지 펌프 시스템에서 압력 구동식 컨트롤러로 전환하는 것은 유량 관련 오류를 제거하고 보다 신뢰할 수 있는 측정 및 영상 유량 기법을 생성하기 위한 핵심 요소입니다. 이 접근 방식은 영상촬영 기법을 정확하게 평가하고 비교하는 측면에서 새로운 기회를 열어줍니다(이 논문에서 레이저 LSCI와 다중 노출 스페클 영상을 비교하여 입증된 바와 같이). [2]
미세유체 유량 평가 설정의 개략도.
이상적인 사전 정의 유량(검정색)과 비교한 시린지 펌프(파란색) 및 압력 구동식(빨간색) 유량 시스템의 유량 센서 측정값
미세유체 밸브
마이크로밸브라고도 불리는 미세유체 밸브는 미세유체 장치에서 다양한 밸브 포트를 통해 액체를 처리하는 데 사용되는 기본 구성 요소입니다.
Fluigent 미세유체 밸브를 사용하면 사용자가 실험의 유체 경로를 복잡하게 만들 수 있습니다. 이 밸브는 PC가 없어도 설정에 쉽게 통합하고 실시간으로 제어할 수 있습니다.
당사의 미세유체 밸브는 시약 소비를 최소화하여 실험 비용을 절감하고 내부 부피가 작다는 특징이 있습니다. 또한 교차 오염과 바이오필름 형성의 위험을 방지하여 불용액을 방지합니다. 최적화된 재질로 기계적 움직임에 대한 안정성이 뛰어나고 화학적 호환성이 높습니다.
Fluigent 밸브의 특징:
- 소형 장치
- 자동화 기능
- 적응성 및 다용도성
- 양방향 유량
- 낮은 내부 부피
- 빠른 작동 시간
L-SWITCH™ 주입 밸브 6포트/2포지션
L-SWITCH™는 다양한 밸브 포트를 통해 액체를 처리하는 데 사용되는 6포트/2포지션 양방향 미세유체 주입 밸브입니다. 이 밸브는 유체 라인에서 시료 주입을 자동화할 수 있으므로 정밀한 정량 주입 또는 다른 유체 간 전환에 이상적입니다.
L-SWITCH™ 재순환 밸브 6포트/2포지션
L-SWITCH™ 재순환 밸브는 다양한 밸브 포트를 통해 액체를 처리하는 데 사용되는 6포트/2포지션 양방향 미세유체 재순환 밸브입니다. 장기간 단방향 재순환 유량을 수행할 수 있어 세포 배양 응용분야의 액체 재순환에 이상적입니다.
M-SWITCH™ 11포트/10포지션 양방향 밸브
M-SWITCH™는 최대 10가지의 다양한 유체 또는 칩을 주입하거나 선택하기 위한 11포트/10포지션 미세유체 양방향 밸브입니다. 유체는 밸브에서 양방향으로 흐릅니다. 이 장치는 멀티플렉싱 또는 디멀티플렉싱 목적으로 분배기 또는 셀렉터로 사용할 수 있습니다.
2-SWITCH™ 샘플링 밸브 3포트/2웨이
2-SWITCH™는 소형 3포트/2웨이 미세유체 샘플링 밸브입니다. 표준 피팅을 사용하여 모든 미세유체 설정에 통합할 수 있습니다. 독특하고 컴팩트한 디자인 덕분에 사용자는 2-SWITCH™ 장치를 결합하여 벤치탑 공간을 절약할 수 있습니다.
L-Switch 적용 사례
세포가 생체 내에서 실험하는 유량 조건을 재현하는 데 적합한 기기를 선택하는 것은 세포의 생존, 확산, 표현형 및 유전자 발현 확장에 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다.
이 기술의 핵심적인 측면 중 하나는 사용되는 관류 시스템의 유형입니다. 이러한 관점에서 제어 장기 온칩 응용분야를 위한 압력 기반 유량 컨트롤러로 재순환 시스템을 구축하여 기존 시린지 펌프와 비교했습니다. 두 개의 Flow EZ 장치가 두 개의 저장 탱크에 연결되었습니다. 튜브는 매체 재순환을 허용하는 L-SWITCH, 유량 장치, 미세유체 장치를 통과했습니다.
Flow EZ와 L-Switch를 사용한 결과, 2% 미만의 유량 변화(시린지 펌프의 경우 40%에 비해)로 안정적인 유속이 관찰되었습니다. 이는 내피 세포의 생존과 생리적 표현형의 유지를 촉진했습니다.
연동 펌프 및 압력 기반 미세유체 제어 시스템을 사용한 시간 함수로서의 유량.
References
- Wei, H.; Rong, Z.; Liu, L.; Sang, Y.; Yang, J.; Wang, S. Streamlined and On-Demand Preparation of mRNA Products on a Universal Integrated Platform. Microsyst Nanoeng 2023, 9 (1), 97. https://doi.org/10.1038/s41378-023-00538-8.
- Sullender, C. T.; Santorelli, A.; Richards, L. M.; Mannava, P. K.; Smith, C.; Dunn, A. K. Using Pressure-Driven Flow Systems to Evaluate Laser Speckle Contrast Imaging. J. Biomed. Opt. 2023, 28 (03). https://doi.org/10.1117/1.JBO.28.3.036003.