德國LTF注射泵技術解析:從微反應實驗到工業生產的流體控制解決方案
精密流體控制是化學合成與生物技術領域的共性需求,而注射泵在這一領域扮演著關鍵角色。
在微反應技術和流體控制領域,德國Little Things Factory(LTF)公司憑借其基于玻璃、石英和玻璃硅復合材料的組件及系統解決方案,在生命科學、化學和研發領域形成了一系列產品線。
該公司作為微結構晶圓技術Plan Optik AG的子公司,將微結構和表面處理方面的創新工藝應用于產品開發中。本文將系統介紹LTF注射泵及相關產品的技術特性與應用場景。
一、品牌與產品概述
Little Things Factory(LTF)是一家專注于流體和微反應技術的德國供應商,成立于十多年前,是伊爾梅瑙技術大學的衍生產品。公司在晶圓內光學、電子和化學功能的設計和應用方面擁有多年的專業知識。
LTF的產品線圍繞微流體和微反應技術展開,主要包含以下產品:
? 微反應器(實驗室系列、中試系列、生產系列)
? 微流控芯片
? 注射泵(包括MR-QD注射泵)
? 流動化學入門套裝
? 光化學入門套裝
? 納米脂質體制備套裝
? 乳化微反應器(用于生產多相乳液)
? 微混合反應器
? 持液量反應器
? 相關附件系統
? 這些產品基于玻璃、石英和玻璃硅復合材料,這些材料能夠抵抗高溫和危險化學品等環境影響,同時顯示出生物相容性。
二、LTF產品型號與技術參數
LTF的產品型號覆蓋了從實驗室研究到工業生產的不同規模需求。以下是LTF的主要產品型號:
1、微反應器實驗室系列型號:
? LAB-MX(持液量0.2ml,通道水力直徑1mm,帶交錯混合器)
? LAB-MS(持液量0.2ml,通道入口帶有蛇形混合器)
? LAB-V(持液量1.7ml,通道采用蛇形結構)
? LAB-VS(持液量1.1ml,通道采用蛇形結構)
? LAB-Kat-G(帶有集成催化劑的微混合反應器)
? LAB-Kat-R(集成催化劑的改進型微混合反應器)
2、微反應器中試系列型號:
? MR-Pilot-1(用于對必須強烈混合的物質提供駐留時間)
? MR-Pilot-2(用于延遲必須充分混合的物質)
3、生產用系列型號:
? XXL-ST-01等XXL系列微反應器
4、HTM實驗用系列型號:
? HTM-X、HTM-ST、HTM-S等
關于LTF注射泵的具體技術參數,目前公開資料中詳細數據有限。但根據同類高精度注射泵的技術標準,這類設備通常具備以下特性:流量控制精度誤差一般小于±0.5%,支持多種注射器規格(從0.5μL到60mL),具有多種工作模式(注射、抽取、循環等),并配備通信接口(如RS485,支持Modbus協議)以實現外部控制。
注射泵的工作原理基于精密的步進電機控制機構,通過推動注射器的活塞,以設定的流速將流體輸送到微反應器或微流控芯片中。這種機制確保持續且精確的流體輸送,對于微反應過程的穩定性有直接影響。
三、核心特點
LTF注射泵及微流體系統的特點體現在多個方面:
1、材料優勢:LTF產品采用的高硼硅玻璃、石英和玻璃硅復合材料,具有耐高溫和耐化學腐蝕的特性。這些材料能夠抵抗危險化學品等惡劣的環境影響,同時保持良好的生物相容性,適用于多種應用場景。
2、靈活的系統配置:LTF的微反應器和注射泵可采用分體式設計,使控制器與執行單元分離。這種設計允許執行單元被放置在一定危險的環境中工作,而控制器可置于安全區域,有助于保障實驗人員的安全。系統還支持多個通道獨立控制,方便復雜的流路系統搭建。
3、精度控制:LTF注射泵具有精確的流量控制能力。通過精密的步進電機和控制系統,實現了流量的穩定輸送。部分設備還具備智能流量校正功能,進一步提高了流體控制的準確性。
4、適配性:LTF注射泵支持多種規格注射器,流量范圍覆蓋廣泛。這種廣泛的適配性使同一設備能夠滿足不同規模的應用需求,從微量實驗到中小規模生產均可適用。
四、應用領域
LTF注射泵及微流體系統在多個領域具有應用價值:
1、化學合成與工藝開發:在流動化學、光化學等連續流工藝中,LTF的微反應器和注射泵系統可用于實現高效的化學合成。系統允許將間歇性合成方法轉換為連續合成方法,提高反應效率和一致性。
2、納米材料制備:LTF設備適用于生產脂質體納米顆粒等納米材料。微反應器的精密控制特性有助于形成均勻的納米顆粒,提高產品質量的一致性。
3、制藥與生物技術:在制藥領域,LTF的系統可用于藥物研發和生產過程中的多種操作。微反應器在診斷、藥物輸送和植入術等方面的研究中也有應用。
4、科研與教育:LTF的產品適用于大學、研究機構的實驗室進行過程監控和優化。該公司已成為技術企業、研究機構和大學的合作伙伴。
5、特殊化學品生產:LTF的XXL生產系列微反應器允許將實驗室研究結果應用到生產規模中,用于特殊化學品的制造。
LTF的微反應器和注射泵系統在精密流體控制方面展現出其價值。隨著連續流化學和微反應技術在各個領域的推廣,對高精度流體輸送設備的需求預計將增長。