L'obiettivo della microfluidica è miniaturizzare quanto più possibile tutti i componenti della piattaforma microfluidica, il che implica l'utilizzo e la manipolazione di volumi estremamente ridotti (denominati volume interno) che vanno da dieci nanolitri a cento microlitri.
Inutile dire che il trasferimento di liquido attraverso i vari componenti comporta inevitabilmente una leggera perdita di volume (nota come volume morto). Oggi la sfida consiste nel progettare chip e componenti caratterizzati dal minor volume morto possibile.
In questa rassegna definiremo i diversi volumi riscontrati nella microfluidica e le strategie per ridurli.
I volumi nella microfluidica
Volume interno
In termini generali, il volume interno è definito come la somma del volume morto e del volume spazzato dal flusso all'interno di un componente o di un sistema.
Volume morto
Il volume morto rappresenta quella porzione del volume interno che non fa parte del percorso di flusso. Ciò significa che questa frazione di liquido, una volta che il flusso si è esaurito o diffuso, non può essere recuperata o potrebbe esserlo solo in un secondo momento. Come accennato nell'introduzione, la sfida per i produttori di componenti microfluidici consiste nel minimizzare i volumi morti nei loro prodotti. Tale aspetto risulta particolarmente critico quando diversi campioni devono transitare attraverso lo stesso percorso senza subire contaminazioni incrociate.
Volume spazzato
Il volume spazzato è la parte del volume interno situata direttamente lungo il percorso del flusso: i fluidi sono costretti ad attraversare questo volume durante il passaggio nel raccordo. Analogamente agli altri tipi di volume menzionati, è preferibile che questo volume spazzato sia il più basso possibile.
Come ridurre i volumi nella microfluidica?
Ogni componente di un sistema microfluidico (tube, raccordi, canali, valvole) possiede un volume interno. Generalmente, si tende a mantenere il volume morto e il volume di sweep il più bassi possibile. Questo aspetto è particolarmente critico quando si lavora con campioni disponibili in quantità estremamente limitate.
Vi consigliamo di esaminare alcuni suggerimenti che possono aiutare a ridurre tali volumi.
Al fine di minimizzare il volume interno di un sistema microfluidico, risulta logico pensare – senza ricorrere a laboriose equazioni matematiche – al volume associato ai canali del chip microfluidico. Ci si orienterà pertanto rapidamente verso un design del chip nuovo e piuttosto efficiente che consenta di ridurre questi volumi. Tuttavia, più frequentemente, si scoprirà che la maggior parte dei volumi interni non è associata ai canali microfluidici, bensì ad altri elementi come raccordi, tube, valvole o pompe.
In che modo Darwin Microfluidics può aiutarvi?
La chiave consiste nell'affidarsi a elementi (oltre al design del chip) creati specificamente per la microfluidica e che, soprattutto, riducano considerevolmente il volume interno. Darwin Microfluidics offre un catalogo completo di fittings & connectors, insieme a tube per soddisfare le applicazioni più esigenti.
Mettetevi in contatto con il nostro team, saremo lieti di assistervi!
