Harvard Apparatus PHD微量注射幫浦

PHD ULTRA™ 是針對極端苛刻的流體力學(Fluidics)應用所開發的高精度微量注射幫浦,結合了全球最龐大的注射幫浦用戶群反饋所設計。該系列定位為高精度、可相容微升(µL)至毫升(mL)級別的幫浦,廣泛應用於醫學灌流、質譜分析、微流體等多種專業領域。

其奠定行業新標準的三大核心範疇包括:

  1. 卓越的機械驅動與注射器固定機構:可實現極高的流體輸送性能與無與倫比的流速平穩度。
  2. EZ PRO 軟體與使用者介面:配備高解析度彩色 LCD 觸控螢幕,無須連接電腦即可輕鬆編程簡單到複雜的運行程序(僅限 I/W 與 I/W Programmable 機型)。
  3. 多層次的靈活性與擴充性:提供多種硬體配置與豐富的通訊連線選擇。

一、 三大機型配置 (Pump Models)

PHD ULTRA™ 系列提供三種不同的功能配置,並支持後續付費返廠升級(例如由僅注射型升級為可編程型):

  1. 僅注射型 (Infuse Only):最基礎的機型。支持使用者自定義流速、目標體積或目標時間來控制總注射量。此入門機型不支援使用者自定義的編程方法。
  2. 注射/抽吸型 (Infuse/Withdraw):支持雙向注射與抽吸操作。使用者能自定義流速並設定個別目標體積或時間。此機型開放了許多進階編程選項,但機身內僅能儲存一組運行方法。
  3. 注射/抽吸可編程型 (Infuse/Withdraw Programmable):最高階的機型。除了支持常規與進階的雙向泵送曲線、外部設備 I/O 交互控制外,更允許使用者在幫浦上建立並儲存多組自定義的編程方法。

二、 實驗多樣性與進階編程功能

  • 高精度無脈動流:透過微處理器控制的「小步進角步進馬達」驅動絲桿與推塊,並導入先進的 1/16 微步(Micro-stepping)技術,大幅降低步進角,從而消除流體脈動,精確度可達 ±0.25%,重現性則在 ±0.05% 以內。
  • 極寬廣的流速適應力:在使用 0.5 µL 至 140 mL 的注射器時,流速範圍可橫跨 0.0001 µl/hr 至 216 ml/min
  • 進階軟體操作與編程
    • 流量編程(Flow Programming:可根據時間、體積或觸發事件任意調整流速。
    • 單次快速推注(Bolus:可在特定時間或體積內,一次性注入大劑量的藥物。
    • 濃度定量輸送(Concentration Delivery:可直接以 mg/kg 等濃度單位進行校準,讓藥物輸送流速能自動與動物體重和目標藥物濃度掛鉤。
    • 梯度與比例控制:支援梯度泵送,以及最多 3 種溶劑的比例(% ratio)調配。
    • 脈衝流與外部控制:可輕鬆編程脈衝流,並提供專用且可自定義的 I/O 控制。
    • GLP 實驗文獻記錄:支援將實驗參數下載至 PC,並具備英數鍵盤輸入能力。
  • 物理方向與架子彈性:幫浦可視實驗室空間選擇水平或垂直擺放。標準配置可容納 2 支注射器,但可選購並更換不同的注射器架:包括 6 至 10 針多用途架、4 x 140 ml 架及 4 x 微升級微透析專用架。

三、 主要應用領域

PHD ULTRA™ 專為各種高度要求精密度的實驗設計:

  • 動物生理灌流與給藥:控制輸送不同比例的營養液或藥物至動物體內,並適用於清洗導管、插管,或配合微透析系統使用。
  • 比例調配與混合物輸送:獨立控制兩種液體以混合出特定的濃度梯度或化學比例。
  • 高壓霧化噴塗:在高壓輸送下,將塗層材料(例如藥片包衣液)轉化為氣溶膠進行噴塗研究。
  • 質譜分析輸送:穩定輸送液體至質譜儀(MS)中,用於校準、添加基質(Matrix)或電灑電離(ESI)樣品分析。
  • 細胞培養補償流:同時進行連續注射與抽吸,以交換細胞培養皿或灌流室(Perfusion chambers)中的液體。
  • 精密分裝與微量注射:用於分裝工業黏合劑(Adhesives)、細胞注射、磁振造影造影劑(MRI Dyes)、生物活性劑與酶,或進行微反應器與腦立體定位微量注射。

四、 PHD ULTRA™ 標準注射型 (型號: 70-3005) 詳細規格

規格項目

詳細數據與規格

流體控制精度 (Accuracy)

±0.25%

重現性 (Reproducibility)

±0.05% (參考文獻段落)

最大流速 (Max Flow Rate)

216 ml/min(使用 140 ml 注射器)

最小流速 (Min Flow Rate)

1.5 pl/min(使用 0.5 µl 注射器)

最大線性推力 (Max Linear Force)

75 lb @ 100% 力道選擇

可容納注射器數量

2 支(標準注射器架)

適用注射器尺寸

最小 0.5 µl 至 最大 140 ml

驅動馬達

0.9° 步進馬達 (Stepper Motor)

馬達控制方式

微處理器控制,配合 1/16 微步進技術

絲桿每轉微步數

12,800 微步

步進速率限制

最大 26 µsec/µstep;最小 27.5 sec/µstep

推進器移動速率

最大 190.8 mm/min;最小 0.18 µm/min

顯示器與觸控介面

4.3" WQVGA TFT 彩色顯示器(附觸控板)

通訊與連線介面

RS-232 (9-pin D-Sub)、USB (Type B)、I/O & TTL (15-pin D-Sub)

輸入電源/消耗功率

100-240 VAC, 50/60 Hz;50 W (0.5 A 保險絲)

非揮發性記憶體

儲存所有設置參數,斷電不丟失

環境溫度限制

工作:4°C 至 40°C (40°F 至 104°F);儲存:-10°C 至 70°C (14°F 至 158°F)

工作環境濕度

20% 至 80% RH,無冷凝

物理尺寸 (L x D x H)

12.0 x 8.5 x 7.25 英吋 (30.48 x 21.59 x 18.42 公分)

淨重

10 lb (4.5 公斤)

法規與安全認證

CE, UL, CSA, CB Scheme, EU RoHS, Class I, 安裝類別 II, 污染等級 1

 

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