微流控转接头的使用和注射器与导管的连接

一个完整的微流控实验系统除了有驱动泵、流量计、实验用芯片、光学显微镜等外，还需要有毛细管、接头和适配器。毛细管、接头与适配器可以把驱动泵、储液池、流量计与芯片等连接在一起。常用的毛细管有1/16"和1/32"以及360 μm（均值外径，内径有不同的规格形式），可根据微流控流阻的不同选择不同内径的毛细管。接头有钢针接头、锥形接头、倒扣锥形接头等多种不同的形式。适配器可将不同外径的毛细管或注射器与毛细管连接在一起。本博文仅仅列举常用的接头、适配器和导管并举例说明它们之间的连接形式。

一、微流控转接头和钢针的使用

微流控转接头、毛细管和适配件如下图所示。利用下图中的配件可将1/16"和1/32"导管连接在一起，注射器和芯片连接在一起。

1、导管适配器——连接1/16"和1/32"的导管

（a）把1/16"导管插入到下图中的C接头中，并根据实际情况裸露出1-2mm。

（b）把1/32"导管插入到下图中的A接头中，并根据实际使用情况裸露出1-2mm。

（c）把已连接导管的A和C接头分别连接到B的两端并拧紧。必要时，可以用手分别抓住两个导管，然后稍微用力向反方向抽拉。如果导管没有拧紧，则可以把导管拔掉。导管连接完成后的结果如下图所示。

 注：如果需要把1/32"导管直接插入到C接头上，需要使用1/16"的套管，把1/32"导管插入到1/16"的套管里面。然后，把套管连同导管一并插入到C接头上并把套管裸露出4-6mm。

2、软质Tygon导管和钢针与1/32"导管的连接

使用软质Tygon导管可以和钢针与1/32"导管直接连接在一起。连接时，只需要把钢针和/32"导管直接插入到Tygon导管即可。钢针直接插入到芯片的进出口位置处，而1/32"导管可以直接或间接的连接到注射器或储液池的出口上。

3、无螺纹接口的注射器与芯片的连接

把钢针直接插入到软质Tygon导管的两端，把钢针直接插入到芯片的进出口位置处。然后，把带有钢针的塑料一端直接插入到注射器的出口端。如此，便可把注射器和芯片连接到一起，结果图如下所示。把注射器放置在注射泵装置上，调节注射泵的运动速度，便可把注射器内的液体推进到芯片的通道内。

二、注射器与微流控导管的连接

注射器与微流控导管之间有多种不同的连接形式。在此处，我仅用如下的配件来实现注射器与导管的连接，而且还可以对注射器实现分流的连接。所用到的配件如下图所示。

1、无螺纹接口的注射器与导管之间的连接

（a）5mL的无螺纹接口注射器、鲁尔连接器、锥形适配器和1/16"导管。1/16"导管插入到锥形适配器中并裸露出1-2mm。然后，按照下图所示，对各部件进行排列。

（b）从右向左依次将锥形适配器、鲁尔连接器和注射器等连接在一起，结果如下图所示。

2、有螺纹接口的注射器与导管之间的连接

（a）用5mL螺纹接口的注射器取代上图中无螺纹接口的注射器，其他部件不变。然后，按下图所示排列各部件。

（b）把1/16"导管插入到锥形适配器中并裸露出1-2mm。从右向左依次将锥形适配器、鲁尔连接器和注射器等连接在一起，结果如下图所示。

  3、5mL螺纹接口的注射器直接与带有钢针的塑料接头连接

（a）找一个5mL螺纹接口的注射器，钢针和带有钢针的塑料接头以及软质Tygon导管等并按如下图所示进行排列。钢针和Tygon导管的规格请见图中所示。

（b）从右向左，将注射器针头插入到Tygon导管内，然后再将注射器针头插入到注射器上，结果如下图所示。终端的钢针可以直接插入到PDMS芯片的进出口位置。

4、5mL螺纹接口的注射器通过鲁尔接头与软质Tygon导管的连接

使用与1/16"导管内径相当的钢针，把1/16"导管和软质Tygon导管连接在一起。1/16"导管插入到锥形适配器中，通过鲁尔接头与5mL螺纹接口的注射器相连接。连接后的效果图如下图所示。如果不需要连接PDMS芯片，则可以直接把1/16"导管直接连接到标准的微流控夹具或储液池的出口端。

 5、转接适配器的应用

转接适配器可以把两根较短的1/16"导管连接在一起，也可以把1/16"导管和1/32"导管连接在一起。转接适配器及其配件如下图所示。

（1）连接两根1/16"的导管

（a）找到如下图所示的转接适配器和垫片、1/16"导管等并按图所示进行排列。按图中提示，把1/16"导管连接到螺纹接头上。

 （b）将螺纹接头连同导管旋进适配器中，一端连接后的结果图如下图所示。

（c）右端的连接方式和左端的连接方式相同。Z终的连接完后的效果图如下图所示。

（2）注射器与1/32"导管的连接

（a）使用转接适配器、鲁尔接头、锥形适配器等可将5mL无螺纹接口的注射器与1/32"导管连接在一起。用到的部件如下图所示。锥形适配件的旋进到鲁尔接头中。

 （b）1/32"导管和1/16"套管连接在一起，然后两者共同插入到锥形适配器内。将锥形适配器旋进到转接适配器的一端。连接后的效果图如下图所示。

  注：该方法适用于低压操作。由于锥形适配器的与转接适配器相连，在转接适配器的内部会存在一定的死体积。

6、注射器与Tygon导管的连接及其分流

注射器与Tygon导管连接用到的配件如下图所示。

（1）使用1/16"导管、Tygon导管、鲁尔接头等可以把1/16"导管与5mL注射器连接在一起，连接后的效果图如下所示。

（2）使用2端口分流的倒扣连接器可以对注射器实现分流的效果，连接效果图如下图所示。

7、1/16"导管与Tygon导管的连接

首先，找到鲁尔连接器、倒扣鲁尔接头、螺纹适配器、1/16"导管和Tygon导管，按照下图所示进行排列。

其次，把Tygon导管连接到倒扣鲁尔接头上，把1/16"导管连接到螺纹适配器上。然后，将鲁尔连接器、倒扣鲁尔接头和螺纹适配器依次连接在一起。效果图如下图所示。

8、1/16"导管和1/32"导管与Tygon导管的连接

Tygon导管用到的规格有两种：一种是外径为2.268 mm，内径为0.439 mm的Tygon导管；另一种是外径为3 mm，内径为1 mm的Tygon导管。把1/16"导管和1/32"导管直接插入到Tygon导管内即可使用，连接后的效果图如下图所示。

以上就是基本常用的微流控导管与芯片及其驱动泵的连接方法。

更加详细的内容介绍，请查看如下链接：http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

也可以随时关注我们的微信公众号：信号测量与微流控系统