微流控技术:新一代医疗技术的关键

CAR-T 细胞疗法和器官芯片的打印方案都采用了 Diffusion Bonded Manifold。这是一种多层塑料键合板,能够对液体进行控制、计量、混合及传感检测。 相较于以被动分配功能为主的传统通道板,我们的键合板可在紧凑的空间内安装,其中集成了多项主动功能,包括经过优化的混合流道、采用介质隔离设计且死体积最小化的阀技术,以及集成式传感器,其可检测温度、流量、压力、颜色、pH 值等参数。

将精细结构化的多层微通道、集成的阀与定量元件以及直接嵌入的传感器测量点结合在一起,是该技术的创新之处。 通过其工艺设计,上述各项功能可在具备成本效益的前提下实现批量生产。 由此为生物技术、医疗技术及半导体应用领域,构建出结构更紧凑、运行更可靠且验证流程更简便的系统。

因此,Diffusion Bonded Manifold 已获得 2026 赫尔墨斯奖提名 。 该奖项是全球最负盛名的工业奖项之一,每年在 Hannover Messe 上颁发,旨在表彰卓越的创新成果。

从毛细力到液面压力

从毛细力到液面压力

正如我们在自然界所观察到的那样,仅依靠毛细力,并不足以将液体输送至叶片的最远端,液面只能比原有水位略微上升一点。 在自然界中,负压通过水分蒸发自然形成;而在我们的展品中,这一负压则由经过精确调节的真空系统来提供。 该真空系统将液体吸入并使其穿过键合板。 随后,借助液面压力将系统再次排空,从而形成一个循环。

高精度计量

Diffusion Bonded Manifold:高精度计量

通过两个耐介质阀之间精确节拍的交替开合,液体被按照预设模式由泵送流经由 Festo 制造的 Diffusion Bonded Manifold。 这实现了流体的精确计量。

实验室环境中的液体处理

Diffusion Bonded Manifold:Diffusion Bonded Manifold

96 份样品通过八通道滴定头被精确、快速地分配到微孔板中。 随后,通过微流控技术将这些样品中的一份分离成许多小份样品。 该过程将通过显微镜进行检验。 随后,整个系统将再次排空。

传感器集成

Diffusion Bonded Manifold:传感器集成

Festo 在此展示了如何利用键合板的通道结构来混合和分析液体。 借助集成的流量和压力传感器,可确保设备稳定运行。 混合后液体颜色会发生变化,这种变化会被光学传感器检测到。 有针对性地注入系统中的气泡会被检测到并自动清除。

集成气动阀

Diffusion Bonded Manifold:集成气动阀

集成在键合板中的气动膜片式阀控制着两种不同的介质,这些介质通过液面压力流向 Festo 标志的各个字母。 此时,膜片式阀由通过气动接口连接的外部阀岛驱动。


Diffusion Bonded Manifold:满足超高要求的精密流体解决方案


Diffusion Bonded Manifold 集精确通道结构、各层无污染连通和紧凑结构等优势于一身。 这主要得益于 HADB 技术(高精度扩散连接技术)——在该技术作用下,丙烯酸和 ULTEM 通道板的制造精度可以达到极高的水平。 结合 VYKA、VYKB 和 VYKC 系列的介质隔离阀,Festo 通过这些产品实现一站式微流控解决方案。

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Festo——您在生命科学领域的自动化合作伙伴

通过提供灵活的自动化解决方案,Festo 积极支持将前沿的创新疗法成功转化至临床实践,同时让生物技术在需求场景中实现。 从精密液气定量到可扩展模块化系统,我们既有丰富的标准产品线,也能为实验室、诊断及生物工艺开发定制方案。 依托气动、电气、软件与人工智能系统构成的产品组合,我们能够与客户携手打造出色的无缝自动化方案。