液氮滴液凍珠技術(shù)及自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案
更新時(shí)間：2024-10-25
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液體試劑需要冷鏈運(yùn)輸和低溫保存，運(yùn)輸和保存成本高，條件苛刻，性能不穩(wěn)定，保質(zhì)期短。而凍干珠小球則有如下諸多優(yōu)勢(shì)，隨著未來因量產(chǎn)而帶來的生產(chǎn)成本的降低，必將助力IVD快速診斷的爆發(fā)性增長。IVD行業(yè)試劑保存是醫(yī)療行業(yè)的一大重要難題。生物試劑為生物活性物質(zhì)，對(duì)溫度特別敏感。化學(xué)性質(zhì)比較活潑目容易互相起反應(yīng)。由于以上特征，生物試劑儲(chǔ)藏時(shí)間一般都比較短且需要冷凍儲(chǔ)藏，否則將很快變質(zhì)。此外很多生物試劑(如核酸檢測(cè)試劑)要求常溫下保存，這就要求生物試劑不能以液體形式保存，需要脫水。試劑脫水的方法一般有:1:點(diǎn)膠干燥:2.液氮凍干珠點(diǎn)小球技術(shù)。
點(diǎn)膠干燥采用加熱烘干的技術(shù)將通過真空高溫加熱的方法將試劑中的水分蒸干。但這種簡單的脫水方法有很大的缺點(diǎn)。高溫可能會(huì)對(duì)酶、蛋白產(chǎn)生影響，且相對(duì)不易復(fù)溶。凍干珠技術(shù)則采用冷凍干燥的技術(shù)對(duì)試劑進(jìn)行脫水。凍干珠技術(shù)能夠大限度的保持了酶/蛋白等的活性，且凍干珠具備疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，復(fù)溶迅速。凍干珠技術(shù)能將不穩(wěn)定的化學(xué)試劑轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)、穩(wěn)定的、定量的凍干珠小球。
液氨凍干珠點(diǎn)小球技術(shù)是將試劑液體滴在儲(chǔ)存有液氮的裝置中，使其在低溫環(huán)境下在極短的時(shí)間內(nèi)固化成小球。液氮，液態(tài)的氮?dú)猓嵌栊缘?不與其他物質(zhì)起反應(yīng))、無色、無臭、無腐蝕性、不可燃、溫度極低的液體， 其優(yōu)良的特性及合理的價(jià)格，決定了液氨是理想的低溫冷凍介質(zhì)。液體滴到液氟中成球后，可以利用成本可控的普通凍干機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，在此過程中需要控制壓力。現(xiàn)階段，對(duì)干液氮凍干珠點(diǎn)小球技術(shù)主要的技術(shù)難點(diǎn)在于點(diǎn)液:
1. 微量點(diǎn)液:液氮凍干珠一般需要微量點(diǎn)液，常見的點(diǎn)液量從1微升(1毫克)到10微升。人們平常所熟悉使用的普通泵，很難在這么微量的范圍持續(xù)穩(wěn)定點(diǎn)液目保證一致。
2. 精量點(diǎn)液:凍干珠小球?qū)c(diǎn)液的精度及形狀要求較高。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作時(shí)，由于人工一致性問題及設(shè)備簡單，往往在精度和一致性方面難以掌控。如果采用普通泵，在微量點(diǎn)液時(shí)，泵的可控性及精度不好，易造成小球形狀大小不一，成球形狀不好，或者小球落到液氨表面時(shí)炸開變成多個(gè)微球。液體量少時(shí)不能成形狀一致的圓球，量多時(shí)凍干珠難復(fù)溶。如果產(chǎn)品凍干珠的成球形狀不一致，大小不一，會(huì)影響到后續(xù)檢測(cè)工藝及檢測(cè)結(jié)果。
為解決上述微量流體點(diǎn)液問題，東莞市吉克爾自動(dòng)化科技有限公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)自2019年開始專注研發(fā)微量(微升級(jí)別及納升級(jí)別)流體控制系統(tǒng)，重點(diǎn)在微升級(jí)別及納升級(jí)別的微量點(diǎn)液，以微量流體泵技術(shù)為基礎(chǔ)，先后推出了適合實(shí)驗(yàn)室/小批量生產(chǎn)，及大批量生產(chǎn)的多款液氨凍干珠點(diǎn)小球系統(tǒng)。
液氨凍干珠系統(tǒng)采用點(diǎn)液量低至1微升的精密微量陶瓷泵技術(shù)，與藥液接觸的部件是醫(yī)藥級(jí)別的藍(lán)寶石等級(jí)陶瓷，鐵氟龍及了16不銹鋼材料，這些材料均不會(huì)與藥液發(fā)生反應(yīng)，因此保證了藥液的活性、穩(wěn)定性且不會(huì)受到污染。點(diǎn)液量及點(diǎn)液速度均可快捷調(diào)節(jié)，加上該公司可定制各種特殊針頭，可以實(shí)現(xiàn)率點(diǎn)液，點(diǎn)液不掛滴，點(diǎn)到液氮中時(shí)不爆珠，不連珠，凍干珠小球圓形效果好，形狀及體積均勻，大小一致，有效解決了生化客戶普遍面臨的凍干珠小球容易掛滴或炸開，精度不準(zhǔn)，成球效果差， 一致性差的問題。吉克爾有多種規(guī)格的微量陶瓷泵可供選擇，低至1微升到幾十微升以上的點(diǎn)液量范圍均可實(shí)現(xiàn)高精度點(diǎn)液，點(diǎn)液精度高達(dá)0:5%，可以滿足客戶的各種點(diǎn)液要求。
