Das Ziel der Mikrofluidik besteht darin, alle Komponenten der mikrofluidischen Plattform so weit wie möglich zu miniaturisieren, was den Einsatz und die Handhabung sehr kleiner Volumina (sogenannter Innenvolumina) im Bereich von zehn Nanolitern bis zu hundert Mikrolitern voraussetzt.
Es versteht sich von selbst, dass beim Durchleiten von Flüssigkeit durch verschiedene Komponenten ein gewisser Volumenverlust ( das sogenannte Totvolumen) unvermeidbar ist. Heutzutage besteht die Herausforderung darin, die Chips und Elemente so zu konstruieren, dass das Totvolumen so gering wie möglich ist.
In diesem Überblick werden wir die verschiedenen in der Mikrofluidik vorkommenden Volumina definieren und erläutern, wie diese reduziert werden können.
Volumen in der Mikrofluidik
Innenvolumen
Im Allgemeinen wird das Innenvolumen als die Summe aus dem Totvolumen und dem vom Durchfluss innerhalb einer Komponente oder eines Systems durchströmten Volumen definiert.
Totvolumen
Das Totvolumen ist der Teil des Innenvolumens, der nicht zum Strömungsweg gehört. Das bedeutet, dass dieser Teil der Flüssigkeit, sobald die Strömung sich verteilt hat, nicht mehr zurückgewonnen werden kann oder möglicherweise erst später zurückgewonnen wird. Wie in der Einleitung erwähnt, besteht die Herausforderung für Hersteller von mikrofluidischen Bauteilen darin, die Totvolumina in ihren Produkten zu minimieren. Tatsächlich kann dies ein Problem darstellen, wenn mehrere Proben denselben Weg durchlaufen müssen, sich dabei aber nicht gegenseitig kontaminieren dürfen.
Fördervolumen
Das Durchströmungsvolumen ist der Teil des Innenvolumens, der sich direkt im Strömungsweg befindet: Flüssigkeiten müssen dieses Volumen durchströmen, wenn sie durch die Armatur fließen. Wie bei den anderen oben genannten Volumenarten ist es auch hier vorteilhaft, wenn dieses Durchströmungsvolumen so gering wie möglich ist.
Wie lassen sich Volumina in der Mikrofluidik reduzieren?
Jede Komponente eines mikrofluidischen Systems (Rohr, Verbindungsstück, Kanal, Ventile) verfügt über ein Innenvolumen. Im Allgemeinen besteht das Bestreben, das Totvolumen und das Durchflussvolumen so gering wie möglich zu halten. Dies ist besonders wichtig, wenn mit Proben gearbeitet wird, die nur in sehr begrenzten Mengen zur Verfügung stehen.
Wir empfehlen Ihnen, sich einige Tipps anzusehen, die dazu beitragen können, diese Mengen zu reduzieren.
Um das Innenvolumen eines mikrofluidischen Systems zu minimieren, liegt es nahe – ohne auf aufwendige mathematische Gleichungen zurückzugreifen –, das mit den Kanälen des mikrofluidischen Chips verbundene Volumen zu betrachten. Wir werden uns daher zügig einem neuen, recht effizienten Chipdesign zuwenden, das eine Reduzierung dieser Volumina ermöglicht. Häufig wird man jedoch feststellen, dass der Großteil der inneren Volumina nicht mit den mikrofluidischen Kanälen zusammenhängt, sondern vielmehr mit anderen Elementen wie Anschlüssen, tube, Ventilen oder Pumpen.
Wie kann „ Darwin Microfluidics “ Ihnen helfen?
Der Schlüssel liegt darin, auf Komponenten (über die Chip-Konstruktion hinaus) zurückzugreifen, die speziell für die Mikrofluidik entwickelt wurden, vor allem aber das Innenvolumen erheblich reduzieren. Darwin Microfluidics bietet ein umfassendes Sortiment an Fittings und Verbindungsstückesowie tube , um auch den anspruchsvollsten Anwendungen gerecht zu werden.
Nehmen Sie Kontakt mit unserem Team auf, wir helfen Ihnen gerne weiter!
