宏虹分享|微流控多溶液順序注射完整指南:Elveflow 標準化建置、自動化控制與高精度流體切換
前言 在微流控實驗中,精準且自動化地實現多種溶液的連續注射,是許多應用場景中的核心需求。無論是在生命科學領域進行細胞動態培養、藥物篩選,或應用於感測器校正、微反應器多組分添加等實驗,都需嚴格控制溶液的…
前言 在微流控實驗中,精準且自動化地實現多種溶液的連續注射,是許多應用場景中的核心需求。無論是在生命科學領域進行細胞動態培養、藥物篩選,或應用於感測器校正、微反應器多組分添加等實驗,都需嚴格控制溶液的…
當藥品從台灣出口至歐美、東南亞、中東或非洲市場時,冷鏈溫度監測不只是物流紀錄,更是影響產品放行、客戶驗收與法規稽核的重要依據。
隨著台灣生技製藥、原料藥、學名藥、生物相似藥與細胞治療相關產品逐步拓展海外市場,藥品出口已成為許多企業的重要成長方向。然而,在藥品出海過程中,有一個容易被低估,卻足以影響出貨成敗的關鍵環節:冷鏈溫度監測的全球合規性。
與國內配送不同,藥品出口面對的是多國法規、航空運輸、海外收貨驗收與品質稽核交織的複雜場景。產品不僅需要符合目的地國家的 GMP / GDP 要求,溫度記錄設備本身也必須通過航空安全規範,海外收貨方還必須能快速讀取完整溫度紀錄。
藥品出口面臨的第一個挑戰,來自不同國家與地區對冷鏈溫度監測的法規要求。當同一批產品可能出口至多個市場時,企業需要建立能同時涵蓋多國要求的溫度監測方案。
用於支持 GMP 決策的電子溫度紀錄,需具備與紙本紀錄同等的資料完整性、可追溯性與稽核追蹤能力。
歐盟 GDP 要求藥品運輸全程的溫度資料可追溯,監測設備需經過校正並維持良好狀態。
WHO 對疫苗與公共衛生相關產品的冷鏈運輸設備,提出 PQS 預認證要求,以確保設備適用於全球冷鏈場景。
對出口藥廠而言,溫度監測方案不能只符合單一市場,而應以較高標準建立可跨市場使用的合規基礎。
ELPRO LIBERO CB 一次性 PDF 溫度記錄器在設計時即以全球合規為目標,適合需要同時面對 FDA 稽核、EU GDP 檢查與海外客戶驗收的藥品出口場景。
LIBERO CB 可自動產生 PDF 溫度報告,並支援 PDF/A 格式,資料寫入後不可任意修改,有助於提升電子紀錄的完整性與可信度。
藥品出口冷鏈的第二個挑戰,來自航空運輸。由於許多溫度記錄器內建電池,若缺乏完整的航空安全文件,在機場安檢或貨運審查時,可能被視為高風險貨物,進而影響出貨時程。
對生物製劑、疫苗、細胞治療產品或高價值藥品而言,每一批次的時效都會影響海外庫存、臨床使用與客戶信任。因此,溫度記錄器本身不應成為藥品出口的合規障礙。
出口冷鏈的最後一哩,是海外客戶、經銷商或收貨單位的驗收流程。如果溫度記錄器需要安裝專用軟體、配置讀卡機或進行複雜操作,將大幅提高海外收貨方的使用門檻,也可能延誤貨物驗收。
ELPRO LIBERO CB 一次性 PDF 溫度記錄器採用即插即用設計。收貨方只需將記錄器插入電腦 USB 連接埠,即可自動產生 PDF 溫度報告,無需安裝驅動程式、無需連接網路,也不需要額外教育訓練。
適合一般藥品與冷鏈運輸情境,可透過 USB 自動產出 PDF 溫度報告,方便海外客戶快速驗收。
配備 LCD 顯示螢幕與多段警報功能,收貨方可直接查看運輸過程中的溫度狀態與警報紀錄。
適用於 -90°C 至 +50°C 的低溫監測場景,特別適合乾冰運輸與深低溫藥品冷鏈應用。
不需跨國回收設備,降低物流、清關與管理成本,適合高頻率、多批次的藥品出口作業。
對每年有大量出口批次的藥廠而言,「發貨即用、收貨即讀」的操作模式,可有效提升出貨效率,並降低跨國冷鏈管理的人力成本。
如果您正在規劃藥品、生物製劑、臨床試驗樣品或乾冰低溫運輸的出口冷鏈監測,宏虹 ELPRO 可協助您評估溫度記錄器選型、合規文件需求與海外收貨流程,降低合規風險與貨損機率。
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上篇文章中,我們已為您介紹微流控液滴生成的核心原理與系統組成。本篇將進一步聚焦於實務應用層面,分享更具操作性的標準化實驗流程,並同步整理常見問題排除方法與參數優化建議,協助研究人員快速建立穩定且可重現的液滴生成流程。
本方案結合宏虹 Elveflow 微流控液滴生成套件與 Microfluidic ChipShop 微流控晶片,即使不具備微流控領域的專業背景,也能透過標準化操作流程完成系統建置與實驗導入。
透過精準的壓力/流量控制與完整的參數調整機制,可穩定實現油包水(W/O)單分散液滴的生成、尺寸控制與條件優化,並可廣泛應用於生物醫學、材料合成、高通量篩選等多元研究情境。
本流程完整遵循 Elveflow 官方操作規範,依序涵蓋實驗前準備、系統建置與校正、液滴生成與控制,以及實驗後清潔四大步驟。整體操作簡單,適合作為微流控液滴生成實驗的標準流程參考。
於電腦安裝 Elveflow ESI 控制軟體,並參考官方教學完成基礎設定,同時下載各設備使用者指南備用。
水相(分散相)可使用超純水或實驗用緩衝液,建議先以 0.22 μm 濾膜過濾,避免顆粒阻塞晶片。 油相(連續相)可直接使用套件配置的 FluoSurf 2% in HFE-7500;若需調整濃度,可依液滴穩定性需求稀釋至 0.5%–2%。
檢查所有管路與連接器是否完整無損,確認晶片無刮痕或阻塞,同時確認流量感測器與壓力控制器表面乾淨無污染。
依照「儲液容器 → 流量感測器 → 流體阻力元件 → Mini Luer 接頭 → MCS 晶片 → 收集裝置」的順序完成管路連接,並確認各模組方向與接口位置正確。
流體阻力元件需安裝於流量感測器下游,以提升流量控制穩定性。同時,所有接頭皆需確實鎖緊,避免實驗過程中發生滲漏。
於 Elveflow ESI 軟體中新增並校正 MFS-2+ 感測器。油相建議選擇 Isopropyl 作為校正參考,水相則選擇 Water 作為校正參考,以確保流量讀值準確。
先以壓力模式注入油相與水相,並耐心排除管路與晶片內的所有氣泡。氣泡是影響液滴穩定性的主要因素之一,因此需確認完全排泡後,再進行下一步操作。
在 Elveflow ESI 軟體中切換至 Sensor(流量模式),並設定建議的 PI 參數(P = 0.01,I = 0.005),以維持流量穩定。初始建議流量可設定為水相 1 μL/min、油相 50 μL/min,並透過顯微鏡觀察液滴生成狀態。接著可依目標粒徑與生成頻率,微調油相與水相流量,完成精準的液滴參數控制。
以異丙醇(IPA)沖洗晶片流道。
清除殘留試劑並保持管路乾燥。
使用壓縮空氣吹乾感測器與元件。
MCS Fluidic 440(50–80 μm)與 Fluidic 947(10–40 μm)晶片具備不同噴嘴尺寸,可對應不同的油相與水相流量參數。一般而言,液滴粒徑會隨水相流量增加而變大,生成頻率則會隨油相流量增加而提高。以下為官方實測核心參數,適用於 CV < 3% 的單分散液滴生成條件,可作為實驗設定參考。
| 噴嘴尺寸 | 水相流量 (μL/min) | 油相流量 (μL/min) | 液滴粒徑 (μm) | 生成頻率 (Hz) |
|---|---|---|---|---|
| 80 μm | 0.4 | 50 | 83 | 13 |
| 70 μm | 0.6 | 52 | 73 | 43 |
| 60 μm | 0.5 | 50 | 62 | 69 |
| 50 μm | 1.0 | 50 | 52 | 81 |
| 噴嘴尺寸 | 水相流量 (μL/min) | 油相流量 (μL/min) | 液滴粒徑 (μm) | 生成頻率 (Hz) | 性能表現 |
|---|---|---|---|---|---|
| 30 μm | 0.5 | 50 | 30 | 109 | CV < 1.5% |
| 20 μm | 0.5 | 60 | 20 | 385 | CV < 1.5% |
| 15 μm | 0.5 | 60 | 14.5 | 590 | 輕微多分散 |
| 10 μm | 0.5 | 65 | 9.5 | 910 | CV < 3% |
實驗過程中常見的異常包含氣泡、阻塞、連接滲漏與參數設定不當。以下整理常見現象、可能原因與對應解法,建議依優先順序逐步排查,提升問題處理效率。
系統內有氣泡,氣泡通過感測器時無法被準確偵測。
流體阻力元件未正確安裝、PI 參數設定不當,或系統出現滲漏。
感測器接反、通道壓力不足,或管路出現滲漏。
試劑未過濾、含有顆粒雜質,或氣泡卡在噴嘴位置。
系統供氣不穩、流體管路洩漏,或壓力轉換件鬆動。
宏虹 Elveflow × Microfluidic ChipShop 微流控液滴生成方案,是一套兼具標準化、高性價比與易上手特性的液滴生成解決方案。透過精準的壓力/流量控制與專用晶片的完整搭配,研究人員可穩定實現 10–80 μm 油包水(W/O)液滴的高均一性生成。即使不具備微流控專業背景,也能依循標準化流程快速完成實驗建置。
此外,系統支援彈性的參數優化與配件升級,可依據不同實驗需求調整條件,適配小粒徑、高通量、非標準試劑等多元應用,是生物醫學、材料科學與高通量篩選等研究領域中,建立穩定液滴生成流程的理想工具。
依循固定流程完成建置、校正、液滴生成與清潔維護。
支援 10–80 μm 油包水液滴生成,滿足不同粒徑需求。
可依試劑、流量、頻率與晶片條件進行參數優化。
先進儀器 × 專人技術教學,打造高精度微流體實驗環境
透過 elproCLOUD 雲端環境監測系統,實現即時溫濕度監測、遠端資料存取與 FDA 法規遵循,打造更高效率的多據點管理模式。
本案例客戶為全球領先的分析檢測與生命科學研究機構。隨著業務據點從美國密西根州拓展至德拉瓦州,客戶開始面臨跨區域環境監測、資料存取與法規遵循等管理挑戰。
宏虹 ELPRO 協助客戶導入 elproCLOUD 雲端環境監測平台,透過智慧化、合規且低 IT 維運負擔的架構,成功解決多據點環境監測管理問題。
隨著客戶於德拉瓦州建立新的生產與測試據點,原有的本地監測系統已無法滿足跨區域管理需求。
管理人員無法即時查看遠端據點的監測數據。
需安排人員長時間駐點監控與處理異常事件。
需自行管理伺服器、安全更新與資料備份。
若無法即時回應異常事件,將增加合規風險。

透過 ECOLOG-PRO 感測器與無線橋接器,即時蒐集溫濕度數據。
管理人員可透過瀏覽器遠端存取資料與接收警報通知。
符合 FDA 21 CFR Part 11 要求,確保資料完整性與可追溯性。


即時掌握遠端據點環境數據。
減少差旅與額外駐點需求。
滿足 FDA 與 GxP 法規要求。
支援未來新增更多監測據點。
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本方案結合宏虹 Elveflow 微流控液滴生成套件與 Microfluidic ChipShop 微流控晶片,即使不具備微流體專業背景,也能透過標準化流程快速建立液滴生成實驗。
系統可穩定產生油包水(W/O)單分散液滴,並支援液滴尺寸控制與參數優化,適用於生物醫學、材料合成、高通量篩選等多種研究應用情境。
採用即插即用的標準化系統設計,搭配逐步操作指引,大幅降低系統建置與操作門檻。
結合 ChipShop 晶片的流體聚焦結構與 Elveflow 精密壓力/流量控制,系統可穩定輸出單分散液滴。液滴變異係數(CV)可控制於 3% 以下;於核心尺寸條件下,CV 值最低可達 1.5% 以下。
Elveflow 控制模組與 ChipShop 晶片可完整相容,所有配件皆依實驗需求規劃,無須額外轉接或客製,大幅簡化系統建置流程。
系統支援壓力模式與流量模式雙控制方式,可依據實驗條件與液滴特性靈活調整。同時支援關鍵元件升級,實現液滴生成頻率與粒徑更細緻的控制能力。
本系統採用經典流體聚焦(Flow Focusing)原理,搭配 Elveflow 精準壓力驅動與流量控制,實現高穩定性的單分散液滴生成。
分散相(水相,即目標液滴相)由中央噴嘴流出;連續相(油相,含 2% FluoSurf 表面活性劑)則由兩側對稱流道導入。
兩相於噴嘴位置精準交會,連續相流體對分散相形成穩定且可重現的剪切作用。
透過 Elveflow OB1 控制器進行精密壓力/流量控制,使連續相將分散相切割為尺寸均勻的微液滴,同時降低界面張力,避免液滴聚集。
液滴尺寸與生成頻率主要受油相/水相流量比例與噴嘴尺寸影響。提高油相流量可提升生成效率;調整水相流量則可細緻控制粒徑。



雙通道設計
操作範圍 0–2 bar
精準輸出油相/水相壓力與流量,支援壓力與流量雙模式控制。
提供穩定且可重現的驅動條件,適用液滴生成、微流體控制與實驗參數調校。

即時監測油相/水相流量,建立閉環控制機制,提升流量控制精度。
適用於流量控制模式下的液滴參數精密調整。
搭配 Elveflow 控制器使用,可即時回饋流量變化,協助研究人員維持穩定且可重現的液滴生成條件。
提升系統流體阻抗,優化流量控制穩定性,適用於分散相(水相)與連續相(油相)的穩定輸送。
提供模組間高密封性連接,適配 MCS 晶片介面,實現無洩漏流體傳輸。
固定儲液容器,提供油相/水相穩定密封加壓供液,支援 1.5/15/50 mL 儲液容器。

50–80 μm
50/60/70/80 μm
CV < 2%

10–40 μm
10/15/20/30 μm
CV < 3%
為 OB1 控制器提供穩定供氣。
安裝 Elveflow ESI 控制軟體,用於參數設定與系統操作。
支援 1.5/15/50 mL,搭配儲液支架使用。
即時觀察液滴生成過程與粒徑特性。
透過 Elveflow 控制平台與 Microfluidic ChipShop 微流控晶片的整合應用,研究人員能以更標準化且可重現的方式完成液滴生成實驗,兼顧操作效率、液滴均一性與系統擴充彈性。對於生物醫學、材料研究與微流體開發應用而言,建立穩定的液滴生成流程,將成為提升研究品質與加速成果轉化的重要基礎。
下一篇文章中,我們將進一步說明實驗操作流程、參數設定邏輯與常見問題排除方法,協助您更完整掌握微流控液滴生成技術的實際應用。
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