微流体附件如导管、配件和连接器是加强实验装置的关键工具,可以简化和加速微流体科学家的工作。


微流体导管和套管:简介
微流体科学家有一个共同的关注点,例如如何以简单可靠的方式连接构成其实验装置的所有流体元件,并且没有任何泄露会降低整体性能。因此,通过为研究人员提供更多的灵活性和更多的时间来评估其微流体概念和策略,优质的微流体配件可以产生巨大的影响。
这些微流体配件分为三大类:
(1)导管和套管:通常用于将少量液体输送到微流控芯片
(2)接头和适配器:用于连接相同或不同螺纹的接头
(3)配件和连接器:用于连接刚性或软管,微流体设备或芯片实验室,连接外部元件如泵和储液池等可用于泵和储液器。
微流体导管允许您可以连接微流体装置的多个部分:流体驱动装置(注射泵,蠕动泵,Elveflow AF1或OB1压力控制器)以及储存液体的储液器、容器或样品室。所有这些组件都会辅以各种附加元件如喷射阀或限流器等等。
导管&套管:专用术语
在选择微流体导管和套管之前,先熟悉几个参数,以便您可以根据您的特定实验需求来做出正确的选择。

当为微流体配件选择导管时,应牢记以下几个因素:
(1)内径(Inner Diameter):微流体导管、管或套管的内部直径,通常在供应商目录中缩写为“ID”。
(2)外径(Outer Diameter):微流体导管、管或套管的外部直径,通常在供应商目录中缩写为“OD”。
(3)壁厚(Wall Thickness):导管或管道的厚度,供应商目录中缩写为“WT”。
(4)长度(Length):导管或管道的长度,供应商目录中缩写为“L”。
导管和套管:inches与millimeters间的转换
导管和套管通常使用英制单位系统而不是以毫米为单位,英制单位系统通常使用几英寸的大小值。因此,为了便于英制单位和毫米单位的换算,您可以参考如下的单位换算列表。

微流体导管:什么是套管?
通过上面导管的介绍,会比较容易的引入微流体套管。微流体套管基本上是直径尺寸的适配器,由小管件组件组成,其中可以插入较小的管子。目的是增加插入导管的外径,以使其合适的适配较大导管的接收口,组成严密、无缝的连接。
当您的导管太小而无法与您的接头一起使用时,您需要使用ID和OD值来找到可以成功的将毛细管连接到接收端口的套管。例如,下图中,绿色F-247 FEP套管,外径为1/16英寸,具有适当的内径,可以套住1/32英寸的导管,因此,将1/32英寸的导管插入到1/16英寸的套管中,便可使1/32英寸的导管与1/16英寸外径导管的配件相兼容,1/16英寸外径是微流体仪器装置中常用的一种外径。当配件拧紧时,通过套管在导管上施加的压力来固定安装件。在微流体套装部分,我们专门组建了一种套装,专门用于把1/32英寸OD毛细导管和1/16英寸OD导管适配。

微流体导管:流动阻力/流阻
导管或圆形通道的电阻率是内径和长度的函数,导管的ID对流动阻力有关键的影响。非常小的ID值(500μm内径及以下)的导管(通常表示为毛细管)会有比较大的高流动阻力,长度在导管的电阻率中也起到了重要的作用。因此,导管的内径、长度等可以用于增加导管的电阻率以便增强流速的稳定性。实际上,简单的流动阻力可以帮助您在低流体阻力设置中达到低流速。如果您正做微流控液滴实验,那么您可能正在处理由液滴生成产生的流速不稳定性和压力变化。微流体流阻套装(Microfluidic Flow Resistance Kit)是解决这类问题的一个简单又快速的实施方案。
微流体导管&套管:使用的材料
了解制造某些类型管材的材料对于您想要建立的微流体连接质量至关重要。

实话讲,非常完美的材料并不存在。您经常需要在耐压性和耐化学性之间做出选择,因此,您需要非常小心流过导管的试剂的性质。
微流体仪器装置中,一些常用的导管材料是:
(1)微流体PEEK管(聚醚醚酮):凭借显著的耐化学性,这种生物相容且化学相容的材料被广泛的描述为是目前可获得的热塑性材料。但是,由于溶胀效应,使用二氯甲烷、THF和DMSO时,需要小心。尽管如此,显著的耐化学性品质使得PEEK管和毛细管成为众多低压和高压应用的首选材料。
(2)微流体PTFE特氟龙管(聚四氟乙烯,通常被描述为Teflon管):这种透明、化学惰性和无毒材料具有无与伦比的耐化学性和易 于流动的表面。由于其高柔韧性,PTFE主要应用于低压应用。当用于微流体装置时,其刚性结合注射器流动稳定剂微流体套装(Syringe Pump Flow Stabilizer Microfluidic Kit)可以提高系统的反应性。
(3)微流体Tygon管:Tygon管的弹性和高柔韧性使其紧密贴合玻璃和金属,也是PDMS设备连接的首选材料。它也经常用于分析仪器和压力控制器、蠕动泵、真空泵或流量开关矩阵。Teflon管的高弹性可以以复杂的方式用于注射泵流动稳定剂微流体套件(Syringe Pump Flow Stabilizer Microfluidic Kit)。
(4)微流体FEP管(氟化乙烯-丙烯):PTFE管的这种不错的替代品具有许多类似的特性,例如生物相容性和对大多数化学品的显著惰性。这种具有非常好的光学透明度的柔性材料主要用于低压微流体。
(5)微流体ETFE管(乙烯四氟乙烯):与PTFE相比,这种材料的化学性更强,因此具有高度耐化学性。它比分子相对更坚硬,通常用于中压应用。
(6)微流体PP管(聚丙烯):这种导管在整个pH范围内对许多化学溶液具有良好的耐受性,使其成为许多标准应用的首选材料。

