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マイクロポンプ,Fluigent

展示会情報 (microfluidic ChipShop / 株式会社ASICONのブースにて展示)
[出展] 2018年2月21-23日: 再生医療産業化展 インテックス大阪 ブース5-64

新情報
2018年2月 Fluigent製品の取り扱いを開始。Websiteを公開。
2018年2月 Lab-on-a-chipカタログ 第5版発行,Fluigent製品掲載(第4.1章)

Fluigent社 カタログ製品 イントロダクション
Fluigent社のマイクロ流体ポンプは,空気圧の制御によりリザーバ内の試薬を押し出すため,脈動のない非常に精緻な圧力制御による試薬送液を行えます。さらに,高速なレスポンスと安定した制御をお約束いたします。また空気圧制御のため機械内における汚染の心配がありません。

1. マイクロ流体ポンプ 圧力制御装置 Flow EZ Flow EZはマイクロ流体アプリケーションに最適な,自立型の圧力制御ポンプです。
PC無しでのダイヤル圧力操作と,PC上における複雑なプロトコル指定の双方が可能です。

マイクロポンプ
    マイクロ流体ポンプ 圧力制御装置 Flow EZ
    複数の装置を連結可能で,その際に必要な電源と圧力供給装置(別売り)は各々一つのみ。各ポンプで異なる圧力の設定も可能。
Flow EZ セットアップ
    Flow EZセットアップ例
    Flow EZは,圧力供給装置(別売り)から供給された空気を,指定された圧力に変換してリザーバに送り出す。

    Flow EZ特長抜粋
    ・PC無しのダイヤル操作による圧力設定が可能
    ・気体消費量が低い
    ・流量計をPC無しでポンプに直結でき,流量はポンプのモニタで確認可能
    ・ポンプは並列して利用可能,簡単に繋げられる
    想定アプリケーション
    ・Organ-on-a-chip
    ・フローサイトメトリー
    ・デジタルPCR
    ・オンチップ液滴生成
    ・ハイスループットスクリーニング細胞選別

Flow EZの特長

(a) 高速レスポンス (シリンジポンプとの比較例)

Flow EZ 整定時間
    マイクロ流体ポンプ 圧力制御装置 Flow EZ
    Flow EZと高精度シリンジポンプの整定時間比較
    左: 流量増加時(0〜1.5 µL/min),右: 流量減少時(1.5〜0 µL/min)

(b) 速さ・正確さ
・圧力の安定性が極めて高い
・整定時間が非常に短い
・高分解能の圧力

(c) 柔軟性・直感的
・圧力はFlow EZのダイヤルで直感的に入力でき,数分のうちにポンプの設定が完了する
・ポンプは1つから使用でき,実験環境の必要性に応じてポンプモジュールを追加可能
・追加モジュールはプラグアンドプレイのコンセプト
・流量測定用にFlow Unit (下記参照)を直結可能
・PCと接続して複雑なプロトコルの設定も可能

Flow EZ 特長まとめと比較

機能・特長 Fluigent Flow EZ 他社製品
(圧力制御ポンプ)
シリンジポンプ
自立式 (PC不要)
モジュラー式,着脱式 X
応答速度の短さ X
無脈動流の実現 X
制御 / 観察用ディスプレイ
低ガス消費量 X N/A
コンパクトさ X

2. 高精度流量センサ / 流量計 Flow Unit Flow Unitは高精度の独立型流量センサです。Flow EZに直結するとFlow EZのモニタ上で流量の観察ができます。また,Linkモジュールを介してPCに接続することで,流量観察,制御とデータの記録ができます。

Flow EZのような圧力制御装置から,シリンジポンプ,ペリスタルティックポンプ(蠕動式ポンプ)まで,どのような種類の流量制御装置とも組み合わせて使用することができます。

Flow Unitには7.5 nL/mから5 mL/mまで流量レンジに合わせた5つのモデルがあり,うち3つは水とイソプロピルアルコールによる較正ができます。

流量センサ Flow Unit
    マイクロ流量センサ Flow Unit
Flow EZとFlow Unit
    圧力制御装置Flow EZと流量センサFlow Unit

(a) Flow Unit 仕様
日本語版は近日公開予定

Flow Unit 仕様

(b) 流量測定機構
Flow Unit内のセンサーの流量測定機構は下図の通りです。

Flow Unit測定機構

    Flow Unit 測定機構
    ・マイクロヒーターが,観察される媒体に対して1°C未満の熱を与える(細胞には影響なし)
    ・マイクロヒーターの両側についている2つの温度センサーが温度変化を測定する
    ・流量は拡散した熱に基づいて計算される


(c) ポンプとPCとの接続
マイクロ流体ポンプFlow EZはPC無しで圧力の指示,制御,観察ができます。Flow EZをPCで制御する場合は,Linkモジュールを介してAIO (All-in-One)ソフトウェアを用います。

Flow EZとLinkモジュール
    Flow EZをPC上で制御する場合は, Linkモジュール(写真手前,別売り)を介してAIO (All-in-One)ソフトウェアを用いる。
    AIOソフトウェア / All-in-One Software
    ・圧力制御と圧力観察,流量観察
    ・圧力と流量ユニットのコンバージョン
    ・流路ごとの圧力制限
    ・XLS形式と互換性のあるデータロギング(20 ms)
    ・圧力制御設定の保存
    ・ユーザインタフェースのカスタマイズが可能
    ・ライブモニタリングとライブコントロール
    ・Windows 7以上,32 bits / 64 bits対応
    Linkモジュール
    ・Flow EZとPCのコミュニケーションポート
    ・ホットプラグ対応
    ・プラグアンドプレイ対応
    ・TTL同期用BNCポート
    ・Flow EZ全体用のオン/オフボタン
    ・サイズ: 79 mm x 97 mm x 55 mm
    ・重量: 212 g
    ・供給電圧 24 VDC

流量と圧力の制御のまとめ

実験内容 使用するデバイス,ソフトウェア
圧力制御 Flow EZ 圧力供給装置 - - - -
圧力制御+流量観察 Flow EZ 圧力供給装置 Flow Unit - - -
圧力制御+流量観察+流量制御 Flow EZ 圧力供給装置 Flow Unit Link AIO PC

Fluigent社 製品決定のための質問事項
最適な装置,アクセサリを御提案するために,下記情報を御用意ください。
ChipShop のチップを使用する場合は,製品のプロダクトコードをお知らせください。
[1] チップへのインプットの数,アウトプットの数と,それぞれについて流量の制御が必要な数
[2] 流量の測定・制御が必要なものは上記のうちのいずれか
[3] 圧力領域によってお届けする製品の中身が異なります。必要な圧力を計算するために,以下の質問に御回答ください。

    流体の特徴
    (a) 流体の粘度 [cP]
    (b) 最大流量 [μL/min]
    (c) 最小流量 [μL/min]
    (d) リザーバーの容積 [mL]
    マイクロシステム / チップ
    (a) 構造 / 形状
    (b) 流路の高さ
    (c) 流路長さ
    (d) 流路の幅