一、概述
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。
二、宏虹微流控系統方案核心優勢
方案核心優勢
極簡操作,新手亦可快速上手
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。
液滴粒徑覆蓋完整,滿足多元應用需求
- 搭配 ChipShop 兩款專用晶片(Fluidic 440 與 Fluidic 947),可輕鬆實現 10–80 μm 液滴粒徑範圍。
- 透過 Elveflow 控制模組進行高精度流量調節,可依據實驗需求客製液滴尺寸,無須額外設備投入。
高均一性表現,提升實驗數據可信度
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。
全系統相容,降低額外整合成本
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。
彈性參數優化,支援持續演進的實驗需求
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。
三、方案核心原理:流體聚焦(Flow Focusing)
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。
相流匯聚
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。
剪切力形成
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。
精準切割與穩定生成
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。
參數控制機制
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。
四、打造您的微流體液滴生成系統
OB1 微流體壓力/流量控制器
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。
MFS-2-D 流量感測器(2 組)
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。
流體阻力元件(22-H/22-1)
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。
連接元件(PTFE 管路、Mini Luer 接頭)
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。
儲液模組(儲液槽支架、加壓儲液蓋)
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。
Microfluidic ChipShop Fluidic 440
50–80 μm
50/60/70/80 μm
CV < 2%
Microfluidic ChipShop Fluidic 947
10–40 μm
10/15/20/30 μm
CV < 3%
• 30 μm 噴嘴:CV < 1.5%
• 10 μm 噴嘴:CV < 3%
外部氣源
為 OB1 控制器提供穩定供氣。
電腦設備
安裝 Elveflow ESI 控制軟體,用於參數設定與系統操作。
儲液容器
支援 1.5/15/50 mL,搭配儲液支架使用。
顯微鏡(可搭配成像系統)
即時觀察液滴生成過程與粒徑特性。
五、結語
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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Elveflow 微流體控制系統
先進儀器 × 專人技術教學,打造高精度微流體實驗環境
宏虹 Elveflow 微流體控制系統,專為高精度科學研究與生醫晶片開發設計。採用源自航空工程的專利壓電技術,流場切換速度較傳統控制器快上 10 倍,能完美實現無脈動、超高精度的液體微量進樣控制,廣泛應用於細胞培養、液滴生成與藥物遞送等前沿研發場景。
- 專利壓電技術: 航空級控制精度,流場切換速度快上 10 倍,遠超傳統蠕動泵
- 完美無脈動液流: 基於氣體推進機制,提供極致平穩流動,確保頂級流速精度
- ESI 智慧自動化軟體: 可視化監控壓力和流速,支援一鍵運行複雜的時序步驟
- 隨插即用高度擴充: 模組化設計,可一鍵無縫整合流量感測器與各式智慧閥門
- 超低流率精準監控: 具備卓越的重複性,在微量液體操控下依然精準、節省試劑
- 彈性前沿應用場景: 適用於器官晶片、液滴微流體、活細胞成像等高精密研發
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