XBPY-200 细胞培养灌流仪

简介

XBPY-200 细胞培养灌流仪是专为微流控器官芯片、类器官动态活细胞培养研发的台式微量流体输送设备，核心搭载磁吸式级联灌流泵模组，采用双通道相位补偿超微脉动泵芯，输出平稳低剪切力微量液流，精准模拟体内微循环生理环境，适配细胞长期动态灌流培养。

磁联灌流泵采用磁吸模块化级联方案，供电、485 数字通讯、驱动控制集成一体磁吸接头，无需复杂接线，拆装拓展便捷；配套专用芯片固定支架、成套储液试剂瓶组件，可直接放置标准 CO₂细胞培养箱内连续数天无人值守运行。配套触控可视化控制系统，支持单通道 / 多通道同步启停、流速自定义、定量自动停机、管路一键排空、流量校准、累计流量清零等功能。

设备可选配流量监测 / 校准模块，整机配套单套模块，主要用于实验正式开展前，依次对各通道完成前置标定校准；可针对水、培养液、缓冲液、有机溶剂等不同理化性质液体单独标定，消除不同液体粘度、密度带来的流量偏差，大幅提升多类型流体实验的流量精度，适配多样化生化、细胞流体实验需求。

整套设备支持 4 通道独立控流（多通道可以定制），兼容 25×75mm 标准微流控芯片，芯片可完整取出开展免疫荧光、显微观测、生化染色等离线分析；微流控芯片为选配配件，需根据实验需求另行采购。设备广泛应用于细胞力学研究、器官芯片药物毒性筛选、肿瘤类器官培养、血管 / 皮肤组织体外模型、3D 细胞共培养等生物医学科研场景，是高校、科研院所开展动态细胞培养实验的专用设备。

基本参数

• 设备型号：XBPY-200
• 标准配件：磁联灌流泵*4个（可根据需求选择个数），触摸控制屏*1个，储液瓶（20ml）*4个，底座支架*1个
• 选配配件：流量监测/校准模块，微流控芯片/细胞培养芯片
• 控制方式：磁吸集成（供电 + 485 通讯 + 驱动控制），触控屏 485 总线控制
• 流量范围：0.01uL/min ~ 280μL/min
• 适配泵管：0.5*2.1 通用泵管、NC20 专用泵管^注1
• 流量精度：＜0.04%（去离子水，2μL/min 流量，24 小时检测数据）
• 流量波动: <5% ^注2(去离子水，2uL/min流量，24小时检测数据)
• 电源输入：DC6~24V 直流稳压
• 外形尺寸、重量：
• 磁联灌流泵（单个）：70*30*45mm，0.2kg
• 触摸控制屏：142*88*38mm，0.5kg
• 底座支架：250*210*40mm，1.1kg
• 流量监测/校准模块：100*87*36mm，0.35kg
• 微流控芯片/细胞培养芯片：25x75x1mm

产品特点

• 四路独立磁联灌流泵同步运行，稳定供给培养液、排出代谢废物，模拟生理流体环境，提升细胞存活率。
• 轻量化紧凑型机身，适配培养箱恒温环境，可长期连续运行，贴合实验室常规操作流程。
• 适配标准 / 定制器官芯片，芯片可直接取出转运显微镜，方便成像与生化分析。
• 生物兼容管路闭环循环，大幅减少培养基消耗，支持数天至数周长时间连续培养。

• 细胞生物学基础研究
• 用于细胞动态增殖、细胞代谢、细胞力学刺激相关实验，构建流体动态体外细胞模型，区别于传统静态培养。
• 药物筛选与药物毒性评估
• 模拟人体体内血液循环代谢环境，开展药物药效、器官毒性、药代动力学高通量平行测试，替代部分动物实验。
• 类器官与组织工程研究
• 复刻组织体内微流体微环境，助力肿瘤类器官、肝肾心肺器官芯片、血管组织、皮肤模型等组织工程研发。

使用方法

• 控制软件界面说明

图2 XBPY-200 细胞培养灌流仪触摸控制屏软件操作界面

全部启动：按照设定参数启动已连接的所有泵单元。

全部排空：以200RPM转速启动所有连接的泵单元。

刷新设备：在主界面以固定频率刷新显示所有已连接的泵单元。

启动：按照设定参数启动当前ID号所对应的泵单元。

排空：以200RPM转速启动当前ID号所对应的泵单元。

清零：清空当前泵单元的已完成流量数据。

校准：校准当前泵单元（点击后进入当前泵单元的校准界面）

向上刷新：点击上方级联泵ID号位置，可实现泵号的向上翻页刷新。

向下刷新：点击下方级联泵ID号位置，可实现泵号的向下翻页刷新。

参数输入：点击流速显示、流量显示数字区域（蓝色框）可进入参数输入界面实现对流速和流量的设置。

转速显示：显示当前泵单元设定流量所对应的转速。

校准系数显示：显示当前泵单元校准后所得到的校准系数。

图3 XBPY-200 细胞培养灌流仪触摸控制屏软件操作界面——输入界面

在待启动条件下，主界面处点击流速显示、流量显示两个蓝色数字区域，将进入本参数输入界面，用户可根据自己所需要的流速和流量参数，对相应泵单元进行设置。

设置流速：点击当前泵单元所对应的流速显示区域，将进入流速输入界面，流速参数的数值格式为包含两位小数位的数值，单位为uL/min。比如：用户需要10uL/min的流速来传输液体，需要在输入界面依次输入1-0-0-0，显示为10.00uL/min。输入过程中出错可按C键清除当前输入数据。输入结束后点击确定按键，界面返回至主界面，同时当前ID的泵单元流速被设置成10.00uL/min。

设置流量：流速设置成功后，如果需要按照当前流速传输固定量的流体后停止，则可以在设置流速后，继续输入流量参数，以获取定量传输效果。点击当前泵单元所对应的流量显示区域，进入流量输入界面，流量参数的数值格式为整数型数值，单位为uL。比如用户需要定量传输1000uL的液体，则依次输入1-0-0-0，数值框显示为1000uL，点击确定后将返回至主界面，同时当前ID的泵单元流量被设置成1000uL。

如果泵参数只设置了流速参数，则泵会按照设定转速连续转动直至用户停止；如果同时设置了流速和流量参数，则泵会在当前转速下持续传输设定量的液体后自动停止。

• 校准方法说明

XBPY-200 细胞培养灌流仪灌流泵提供两种校准方式：万分之一 / 十万分之一精密天平手动校准、流量监测 / 校准模块（选配）校准。

2.1 精密天平手动校准

第一步：用小塑料瓶、烧杯等，底部装入约1cm深的带标定液体，置于天平托盘内；

图4 XBPY-200 细胞培养灌流仪灌流泵校准管路连接图

第二步：将泵管路的出液端置于小瓶上方，管口浸入水面，同时管体不接触小瓶；

第三步：在主界面启动待标定泵单元通道至排空模式，排空管路内空气及微小气泡，保证泵管内充满液体，停止排空模式，天平归零；

图5 XBPY-200 细胞培养灌流仪触摸控制屏软件操作界面——排空

第四步：点击主界面泵单元所对应校准按键，进入校准界面，点击校准界面的校准按键，校准按键的文字变为“—”，随后进入计时状态，进入校准模式；

图6 XBPY-200 细胞培养灌流仪触摸控制屏软件操作界面——校准

第五步：等待校准按键文字变回为“校准”时，校准完成，此时将天平所显示数值输入至数值框，单位为“mg”或“uL”，输入完成后点击确定，返回至主界面，校准完成，此时该数值将显示在主界面对应泵单元的校准系数位置。

2.2 流量监测 / 校准模块校准

第一步：将流量监测 / 校准模块串联接入待校准通道管路回路。

图7 XBPY-200 细胞培养灌流仪灌流泵校准时流量监测 / 校准模块接入管道回路

第二步，在主界面启动待标定泵单元通道至排空模式，排空管路内空气及微小气泡，保证泵管内充满液体，停止排空模式。

第三步，在主界面启动待标定泵单元通道至启动模式，灌流泵正常运行。流量监测 / 校准模块点击流量校准按钮，点击校准界面，点击校准按钮。

图8 流量监测/校准模块触摸控制屏

第四步，流量监测/校准模块校准运行结束后，将校准结果输入细胞培养灌流仪触摸控制屏对应通道的校准界面中。

图9 流量监测/校准模块校准结果