BioFluidix 微量喷点系统在功能芯片制备中的应用

• 2005 年成立，源自德国弗莱堡大学微量系统工程学院

• 专注于非接触式、精准皮升和纳升的超微量分液技术开发与应用

• 提供微量分液、芯片点样设备与定制化服务 

• 选配皮升分液模块（SiJet）、纳升分液模块（PipeJet）和微升分液模块（ValveJet），进行皮升、纳升和微升多组合方式的液体处理，通道数量多至 12 个

• 标配成像质控相机 TopView Camera 模块，实现目标区域的定位以及点样后结果质控

• 采用压电式原理，以特定的皮升或纳升体积将液体样本从分液模块中喷出

• 采用电磁阀式原理，以特定的微升体积将液体样本从分液模块中喷出

• 高精度机械臂，对玻片、孔板等基材的点样或分液位置进行定位

• 机械臂搭载分液模块移动，进行快速点样或分液

• 一台设备可同时配置皮升、纳升、微升分液模块

• 十二通道，满足不同应用需求

• 特色的体积优化和校准模式，手动输入目标液体体积（纳升）

• 移液精度 CV＜3%

• 标配 TopView Camera 成像模块，对目标位置定位/质控

• 选配 SmartDrop 自动校准相机系统，可对纳升液滴体积进行自动快速校准

• 兼容玻片、孔板以及各种非标准自定义微流控芯片或基材

• 蛋白质、抗体芯片：蛋白抗体表征/生物标志物筛选/抗原表位筛选/蛋白信号通路研究

• 糖芯片：植物学研究、糖组学研究

• 化合物芯片：高通量药物筛选、疾病靶点筛选

• 核酸芯片：基因组学、转录组学、空间转录组学研究

• 移液、分液：样品稀释

• 3D 细胞打印：构建细胞球

• 免疫侧向层析：诊断检测、质控线、检测线喷点拉线

• 微流控芯片：喷点聚合物材料（燃料电池质子交换膜）

• POCT 芯片：疾病检测

• 生物传感器芯片：微针、微柱点样

作者：荷兰莱顿大学莱顿药物研究中心团队

应用：采用德国 BioFluidix 公司的可集成 PipeJet 压电式纳升级微量分液模块 PipeJet 移液喷头，将 2 nL 液滴喷点至 14 nL 的微针腔体内。离体人体皮肤测试效果表明，制备的微针在穿透率和溶解效率上，与全程离心法制备的微针相似，但新方法的抗原只存在微针处，且 2 nL 抗原就可制备一个可溶性微针阵列，对比全程离心法需要 90 μL 抗原，大大节省了抗原成本。

Engineering of an automated nano-droplet dispensing system for fabrication of antigen-loaded dissolving microneedle arrays（International Journal of Pharmaceutics, 2021）

作者：瑞士保罗谢勒研究所

应用：采用两套 BioFluidix PipeJet 纳升级喷液喷头，分别从蛋白液滴两侧的相对方向，向声悬浮液滴中同步加入配体溶液。该方法可将液滴混合时间缩短至 0.1 s以内，用于观测溶菌酶与 PTSA 配体结合后结晶的早期结构变化。

Inertial mixing of acoustically levitated droplets for time-lapse protein crystallography（Droplet, 2024）

作者：荷兰瓦赫宁根大学食品过程工程实验室

应用：研究者将 β-半乳糖苷酶与麦芽糊精配成混合溶液，其中 β-半乳糖苷酶浓度为 2%，麦芽糊精浓度为 20% 或 40%。随后使用 BioFluidix PipeJet 纳升级喷头将溶液分配到聚四氟乙烯涂层的玻璃纤维表面，形成初始半径为 200±15 μm的单液滴。BioFluidix 频闪仪用于质控液滴体积。液滴形成后，干燥平台先通入 200、220 或 250 ℃ 的高温空气，模拟喷雾干燥的入口区域；随后切换至 70、80 或 90 ℃ 的较低温空气，模拟出口区域。研究者记录液滴的体积和温度变化，并在干燥结束后检测 β-半乳糖苷酶活性。

Single droplet drying with stepwise changing temperature-time trajectories: Influence on heat sensitive constituents（Food Research International，2024）

作者：德国弗莱堡大学

应用：HUVEC 细胞球每个约含 250 个细胞，使用 BioFluidix PipeJet 通过内径 500 μm 的喷头进行打印，每次喷出约 50 nL 细胞悬液，并按照 500 μm 的间距将细胞球排列成规则点阵。打印完成后，再覆盖一层相同水凝胶，并继续培养 48 h，观察细胞球的形态及向外生长情况，用于判断打印过程是否影响细胞球的完整性和活性。

Assessment of hydrogels for bioprinting of endothelial cells（Journal of Biomedical Materials Research Part A，2018）

应用：织物由于氧化或化学性质改变，可引起基材变色或性能下降。普通彩色纳米墨水通常只用于着色，本文开发了一种新的方法，首先在纤维素纳米晶须表面基于共价键连接带有活性反应基团的反应染料，并引入可吸附氨气的阴离子基团，再将其制成生物墨水，通过德国 BioFluidix 公司的 PipeJet 纳升级点样喷头进行图案打印，点印后对织物图案检测是否具有氨气吸附能力。

Deodorizing Performance of Cellulose Nanowhisker-Reactive Dye Adducts as Pigment Inks for Dyeing and Inkjet Printing（ACS Applied Nano Materials，2025）

作者：德国弗莱堡大学

应用：PVDF-HFP 纳米纤维先沉积到阳极和阴极气体扩散电极上，随后使用 PipeJet 将 Nafion 分散液打印并渗入纤维网络，最后将两侧膜层相对组装。燃料电池测试中，该复合膜在 80、100 和 120 ℃ 下的功率密度均高于 Nafion HP 参考膜；在 120 ℃、35% 相对湿度下，功率密度约为参考膜的 1.7 倍。说明这种超薄复合膜不仅能够制成，也可以正常用于燃料电池运行。

Simple fabrication of 12 μm thin nanocomposite fuel cell membranes by direct electrospinning and printing（Journal of Power Sources，2017）

1. Time‑resolved functional rotation crystallography reveals protein dynamics and catalysis 法国国家科学研究中心 蛋白芯片 BIofludix PIPEJET 2026 

2. Picogram‑Level Nanoplastic Analysis with Nanoelectromechanical System Fourier Transform Infrared Spectroscopy: NEMS‑FTIR 奥地利隐形光实验室有限责任公司 喷点纳米颗粒材料 BIofludix PIPEJET 2026 

3. Advances in cell spheroid technology towards complex tissue formation guided by microfabrication and biomaterial innovations 韩国蔚山科学技术院（UNIST） 材料科学与工程系 细胞芯片 BIofludix PIPEJET 2025 

4. Deodorizing Performance of Cellulose Nanowhisker‑Reactive Dye Adducts as Pigment Inks for Dyeing and Inkjet Printing 日本长野县上田市常田信州大学纤维学部 喷点生物墨水 BIofludix PIPEJET 2025 

5. A comparative study of target fabrication strategies for microgram muonic atom spectroscopy 苏黎世联邦理工学院 粒子物理与天体物理研究所 喷点微量金属 BIofludix PIPEJET 2025 

6. Automation of a Capillary‑Wave Microbioreactor Platform to Enhance Phage Sensitivity Screen Efficiency 布伦瑞克工业大学 生物化工研究所 生物传感器芯片 BIofludix PIPEJET 2025 

7. Advanced Microfluidics for Single Cell‑Based Cancer Research 葡萄牙伊比利亚国际纳米技术实验室 细胞芯片 BIofludix PIPEJET 2025 

8. Single droplet drying with stepwise changing temperature‑time trajectories: Influence on heat sensitive constituents 荷兰瓦赫宁根大学及研究中心 多糖溶液喷点 BIofludix PIPEJET 2024 

9. Automated Nanodroplet Dispensing for Large‑Scale Spheroid Generation via Hanging Drop and Parallelized Lossless Spheroid Harvesting 德国弗莱堡大学微系统工程系MEMS应用实验室 细胞芯片 BIofludix PIPEJET 2024 

10. Application of a dual‑modality colorimetric analysis method to inkjet printing lateral flow detection of Salmonella typhimurium 普渡大学材料工程学院 POCT芯片 BIofludix PIPEJET 2024 

11. Droplet 3D cryobioprinting for fabrication of free‑standing and volumetric structures 哈佛医学院内科医学工程分部 细胞芯片 BIofludix PIPEJET 2024 

12. Inertial mixing of acoustically levitated droplets for time‑lapse protein crystallography 瑞士维利根 保罗・谢尔研究所 光子科学分部 蛋白芯片 BIofludix PIPEJET 2024 

13. Particle Detection in Free‑Falling Nanoliter Droplets 德国弗莱堡大学微系统工程系MEMS应用实验室 细胞芯片 BIofludix PIPEJET 2024 

14. Through‑Drop Imaging of Liquid–Solid Interfaces: From Contact Angle Variations Along the Droplet Perimeter to Mapping of Contact Angles Across a Surface 阿尔托大学电气工程学院 BIofludix PIPEJET 2024