액체 분배 시스템에서 정밀 튜브의 역할:2/3부

튜빙 특성이 공정 및 정확성에 미치는 영향

생명 공학 및 실험실 자동화 분야에서 글로벌 체외 진단(IVD) 리서치 회사 MarketsandMarket™에 따르면 시장 규모는 2025년까지 960억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 자동화된 액체 분배 시스템을 사용하는 것이 합리적입니다. IVD에 대한 수요와 함께 성장할 것입니다.

많은 변수가 유체 디스펜싱 시스템의 성능에 영향을 미칩니다. , 포함:

• 샘플링되는 액체 유형
• 사용된 모든 시약 화학물질
• 펌핑 장치 유형
• 펌프가 가하는 힘의 양

또한 이 시스템에 사용되는 튜빙 IVD 및 기타 응용 분야에서 유체 분배 프로세스 및 테스트 정확도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 액체 디스펜싱 시스템에 사용되는 정밀 튜브에 대한 몇 가지 중요한 고려 사항을 자세히 살펴보겠습니다.

액체 디스펜스 시스템에서 캐리오버를 어떻게 줄일 수 있습니까?

액체 분배 시스템에 대한 이 블로그 시리즈의 1부에서는 이월 가능성에 대해 논의했습니다. . 이전 샘플의 액체가 완전히 씻겨나가지 않아 후속 샘플에서 오염 문제가 발생할 수 있습니다.

무엇보다도 다음과 같은 이유로 이월이 발생할 수 있습니다.

• 액체 위킹 디스펜스 튜브 외부 위로
• "마지막 물방울의 형성 ” 튜브 바닥에 남아 있습니다.

모든 실험실 절차에서 깨끗한 환경을 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 자연스럽게 배관 청소는 액체 분배 시스템을 사용하는 과정의 일부로, 일반적으로 허용되는 4ppb(또는 그 이상)로 이월량을 줄이는 데 도움이 됩니다.

한 샘플에서 다른 샘플로의 이월을 줄이는 것은 오염을 방지할 뿐만 아니라 다음 두 가지를 수행하는 데 도움이 됩니다.

1. 총 비용 절감 매우 고가인 시약의 보다 효율적인 사용을 통한 테스트의 효율성
2. 정확도 향상 더 정확한 양의 액체를 분주하여 테스트 결과 확인

청소만으로도 이월을 방지할 수 있습니까?

전반적인 세탁 과정의 효율성 — 즉, 이전 샘플의 모든 잔류물을 액체 분배 시스템에서 제거할 수 있는지 여부는 세척이 여러 요인의 기능이기 때문에 응용 프로그램마다 다릅니다.

이러한 요인에는 다음이 포함됩니다(그러나 이에 국한되지 않음).

• 청소 시간
• 세척 용액 사용(금속에 따라 다른 용액이 필요할 수 있기 때문에)
• 세척액 사용량
• 표백제에 담글 시간이 있는지 여부
• 시스템을 통해 세척액 및/또는 물을 몇 번이나 플러시할 수 있는지
• 사용된 물의 양(샘플 부피의 약 100배가 일반적인 기준임)
• 시스템 세척 및 헹굼 시 가해지는 압력

그러나 수익성을 위해 많은 양의 테스트를 수행해야 하는 대규모 실험실 환경에서는 최소 이월량을 달성하는 것이 더 어려울 수 있습니다.

또한, 액체 디스펜싱 시스템은 내경(ID)이 50 또는 100미크론만큼 작은 튜빙을 사용하는 경우가 많기 때문에 정밀 튜빙 자체의 특성이 이월 및 세척 프로세스 모두에 영향을 미칩니다.

튜브 끝단 절단은 액체 분배 시스템의 캐리오버에 어떤 영향을 미칩니까?

이전 블로그에서 언급했듯이 튜브 끝이 형성되는 방식은 액체 분배 시스템에서 이월 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 튜브의 분배 끝을 둥글게 마지막 방울이 형성되는 능력을 감소시킵니다. 그러나 분배되는 액체에 따라 위킹이 발생할 수도 있습니다.

또는 튜브 끝의 평평한 90º 컷오프 대신 예리한 벽이 있는 더 각지고 뾰족한 끝 마지막 방울이 형성될 수 있는 더 적은 표면적을 제공합니다. 그러나 다시 분배되는 액체에 따라 이 "뾰족한" 끝이 액체가 튜브에서 나오는 방식을 변경하여 테스트 정확도에 영향을 줄 수 있습니다.

그러나 직경이 머리카락만큼 작은 정밀 튜빙의 경우 깔끔한 끝단 절단이 어려울 수 있습니다. 또한 절단 과정에서 튜브가 무너지지 않도록 각별한 주의가 필요합니다.

그러나 적절한 차단을 달성할 수 있다고 가정하면(Metal Cutting Corporation의 전문 분야임) 튜브 끝과 관련된 모든 가능한 문제는 다음을 통해 해결할 수 있습니다.

• 배출될 특정 액체로 튜브 테스트
• 원하는 결과의 대부분(그러나 현실적으로는 아닐 수도 있음)을 가장 많이 달성하는 프로세스 식별

튜빙 ID는 유체 분배 시스템에 어떤 영향을 미칩니까?

일반적인 규칙은 튜빙의 ID가 작을수록 유체 분배 시스템의 정확도가 더 좋습니다는 것입니다. . 작은 ID가 더 빠른 선형 속도와 더 작은 "믹싱 영역"을 생성하여 샘플 구성 요소가 가능한 한 집중된 상태를 유지할 수 있기 때문입니다.

이러한 분배 시스템에서 튜브 ID의 가장 중요한 측면 중 하나는 표면 마감입니다. . 미국 금속 학회(American Society of Metals)는 표면 마감을 "최종 처리 및 측정된 표면 프로파일 특성의 결과로 나타나는 표면의 상태"로 정의하며, 선호하는 용어는 거칠기입니다.

일반적으로 ID 표면이 거칠수록 캐리오버가 더 많이 발생할 수 있으며 4ppb를 달성하기가 더 어려워집니다. 거친 튜빙 ID 표면에는 세척 과정의 영향으로부터 액체 잔류물을 보호할 수 있는 작은 "굴"이 있기 때문입니다.

따라서 튜빙의 적절한 끝단 절단(예:평평, 각진 또는 둥근) 외에도 가능한 한 매끄러운 튜빙 ID 표면이 있어야 합니다. 한 샘플에서 다른 샘플로 이월 가능성을 더욱 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

Ra 또는 RMS 값이 6-8이면 좋은 수준의 부드러움으로 간주됩니다. (산술 평균 또는 Ra는 높이 단위로 표현되는 평균 거칠기(일반적으로 미크론)입니다. Rq라고도 하는 RMS는 Ra에 해당하는 평균 제곱근 값입니다.)

또한 튜브 ID는 액체 분배 시스템에서 샘플이 얼마나 원활하게 흐르는지 결정합니다. 표면 마감이 불완전하면 액체가 튜브 밖으로 이동할 때 소용돌이, 소용돌이 또는 부풀림이 발생할 수 있으며, 이는 액체가 원활하게 분배되어야 하는 애플리케이션에서 문제를 일으킬 수 있습니다.

튜빙 OD는 액체 분배 시스템에 어떤 영향을 미칩니까?

외경(OD)의 매끄러운 표면 마감 테스트 프로세스에 흡인이 필요한 경우 튜브의 , 전체 튜브가 액체로 들어가 진공을 끌어냅니다. 그러나 OD 표면 마감은 디스펜싱 과정에서 훨씬 덜 중요한 요소입니다.

마이크로 피펫팅 과정에서 , 흡인과 분배가 모두 포함되지만 일반적으로 하나의 액체만 포함되며, 다음과 같은 한 튜빙의 이월은 문제가 되지 않습니다.

• 피펫은 정확한 양의 액체를 반복적으로 분배하도록 디지털로 보정됩니다.
• 분배 기구의 허용 오차(예:±2-3% 또는 ±5%) - 따라서 튜브에 남아 있을 수 있는 액체의 양이 고려됩니다.

튜빙 ID 표면 마감을 어떻게 개선할 수 있습니까?

디스펜싱 채널 내벽의 변화는 액체 디스펜싱 시스템에서 사용되는 프로세스에 영향을 미칠 수 있으므로 깨끗하고 버가 없는 ID 매우 중요합니다.

지정된 길이의 특정 유형의 튜브를 선택하고 선택한 기계와 펌프로 테스트하여 정확한 양의 샘플 재료를 분배하는지 확인하는 데 어려움을 겪었다면 테스트 정확도를 위태롭게 하고 싶지 않을 것입니다. 또한 튜빙 ID에 대해 원하는 표면 마감을 지정하지 않음 .

다행히 기술이 발전하여 액체 디스펜싱 시스템에 사용되는 초소형 정밀 튜브 ID의 표면 마감을 개선하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 일부 옵션은 다음과 같습니다.

• 미세 연마 및/또는 패시베이션
• "브라이트 드로우" 프로세스를 통한 보어 개선
• 실리콘, PTFE 또는 PSX와 같은 코팅
• 연마 흐름 가공 또는 압출 호닝

튜빙의 끝단 절단과 마찬가지로 마무리 방법과 관련된 모든 가능한 문제는 전체 목표와 현실적으로 최상의 결과를 얻을 수 있는 프로세스에 대해 평가되어야 합니다.

예를 들어, 액체 분배 시스템에 사용되는 튜브를 코팅하면 이월 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 특정 시스템 및 응용 분야의 요구 사항을 충족하도록 튜빙을 절단하면 코팅의 일부가 노출되어 효율성이 떨어질 수 있습니다.

이것이 Metal Cutting이 코팅에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 코팅된 튜브를 절단하는 데 성공한 곳이며 특정 응용 분야에 대한 테스트에서 검증된 결과입니다.)

튜빙 사양에 세심한 주의를 기울이십시오!

액체 디스펜싱 시스템의 정확도에 영향을 줄 수 있는 다양한 요인으로 인해 이러한 시스템에 사용되는 튜빙의 특성을 지정하는 것은 어려운 작업처럼 보일 수 있습니다.

다행히도 적절한 금속 튜빙 제공업체와 엔지니어링 팀이 절단 방법, 내경 표면 마무리 및 특정 응용 분야에 비용 효율적이고 요구 사항을 충족하는 기타 기능을 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

이 블로그 시리즈의 3부에서는 고압이 액체 디스펜싱 시스템에 사용되는 정밀 튜브에 미치는 영향을 읽을 수 있습니다. 또는 금속 튜빙 또는 기타 금속 부품 요구 사항에 대한 다양한 정밀 절단 옵션을 탐색하려면 무료 가이드인 자신감을 가지고 선택:2축 절단 방법 비교를 다운로드하십시오.