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液氮滴液冻珠技术及自动化系统解决方案

日期:2022-04-16  浏览:718

液氮滴液冻珠技术及自动化系统解决方案

“IVD”全名叫“in vitro diagnostic products”,中文译为体外诊断产品。作为全球IVD诊断市场热门的新兴技术之一,液氮冻干珠小球在过去两年得到快速发展。从海外IVD展会,及国内IVD展会,从试剂生产商,到仪器生产商,对冻干珠小球技术的关注度持续上升。随着海外跨国公司加快推进冻干珠小球技术并开始布局量产,不远的将来,冻干珠小球必将成为IVD领域的市场主流。

液体试剂需要冷链运输和低温保存,运输和保存成本高,条件苛刻,性能不稳定,保质期短。而冻干珠小球则有如下诸多优势,随着未来因量产而带来的生产成本的降低,必将助力IVD快速诊断的爆发性增长。

IVD行业试剂保存是医疗行业的一大重要难题。生物试剂为生物活性物质,对温度特别敏感。化学性质比较活泼且容易互相起反应。由于以上特征,生物试剂储藏时间一般都比较短且需要冷冻储藏,否则将很快变质。此外很多生物试剂(如核酸检测试剂)要求常温下保存,这就要求生物试剂不能以液体形式保存,需要脱水。试剂脱水的方法一般有:1.点胶干燥.2.液氮冻干珠点小球技术。
  点胶干燥采用加热烘干的技术将通过真空高温加热的方法将试剂中的水分蒸干。但这种简单的脱水方法有很大的缺点。高温可能会对酶、蛋白产生影响,且相对不易复溶。冻干珠技术则采用冷冻干燥的技术对试剂进行脱水。冻干珠技术能够大限度的保持了酶/蛋白等的活性,且冻干珠具备疏松网状结构,复溶迅速。冻干珠技术能将不稳定的化学试剂转化为高品质、稳定的、定量的冻干珠小球。
  液氮冻干珠点小球技术是将试剂液体滴在储存有液氮的装置中,使其在低温环境下在极短的时间内固化成小球。液氮,液态的氮气,是惰性的(不与其他物质起反应)、无色、无臭、无腐蚀性、不可燃、温度极低的液体, 其优良的特性及合理的价格,决定了液氮是理想的低温冷冻介质。液体滴到液氮中成球后,可以利用成本可控的普通冻干机进行冷冻干燥,在此过程中需要控制压力。现阶段,对于液氮冻干珠点小球技术主要的技术难点在于点液:
  1. 微量点液:液氮冻干珠一般需要微量点液,常见的点液量从1微升(1毫克)到10微升。人们平常所熟悉使用的普通泵,很难在这么微量的范围持续稳定点液且保证一致。

  2. 精量点液:冻干珠小球对点液的精度及形状要求较高。实验室进行操作时,由于人工一致性问题及设备简单,往往在精度和一致性方面难以掌控。如果采用普通泵,在微量点液时,泵的可控性及精度不好,极易造成小球形状大小不一,成球形状不好,或者小球落到液氮表面时炸开变成多个微球。液体量少时不能成形状一致的圆球,量多时冻干珠难复溶。如果产品冻干珠的成球形状不一致,大小不一,会影响到后续检测工艺及检测结果。
  为解决上述微量流体点液问题,东莞市吉克尔自动化科技有限公司的技术团队自2019年开始专注研发微量(微升级别及纳升级别)流体控制系统, 重点在微升级别及纳升级别的微量点液,以微量流体泵技术为基础,先后推出了适合实验室/小批量生产,及大批量生产的多款液氮冻干珠点小球系统。

液氮冻干珠系统采用点液量低至1微升的精密微量陶瓷泵技术,与药液接触的部件是医药级别的蓝宝石等级陶瓷,铁氟龙及316不锈钢材料,这些材料均不会与药液发生反应,因此保证了药液的活性、稳定性且不会受到污染。点液量及点液速度均可快捷调节,加上该公司可定制各种特殊针头,可以实现率点液,点液不挂滴,点到液氮中时不爆珠,不连珠,冻干珠小球圆形效果好,形状及体积均匀,大小一致,有效解决了生化客户普遍面临的冻干珠小球容易挂滴或炸开,精度不准,成球效果差, 一致性差的问题。吉克尔有多种规格的微量陶瓷泵可供选择,低至1微升到几十微升以上的点液量范围均可实现高精度点液,点液精度高达0.5%,可以满足客户的各种点液要求。


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