HUMIMIC 控制單元
驅動器官晶片的動力心臟
從精準灌流到多器官串聯,HUMIMIC Starter 與 AutoLab 為體外人體模型提供穩定、可控的生理動態環境。
內建式氣動泵浦
仿生脈動流動的核心技術——驅動流體、模擬生理
每一片 HUMIMIC Chip 的微流體迴路中內建三個氣動薄膜,厚度約 500 µm。這些薄膜由 HUMIMIC 控制單元提供的正壓氣體與真空交替驅動,使閥門依序開合,形成仿生脈動式流動,模擬心臟泵血的生理動態。
不同於傳統蠕動泵,這套片上泵浦系統直接整合於晶片內部,無需外接管路,有效降低死體積並確保培養液流路的密閉無汙染。
可調控的關鍵參數
驅動頻率(Frequency)
調整氣動薄膜開合的切換速率,控制流體的脈動頻率,模擬不同生理情境下的循環節律。
驅動壓力(Pressure)
正壓氣體與真空的壓力大小(單位:mbar)決定每次薄膜行程的幅度,直接影響每搏輸出量與整體流速。
壓力監測記錄與高低壓警告
系統持續監測各通道的即時壓力數值並自動記錄,當壓力超出設定的高低壓閾值時觸發警告,確保實驗全程數值穩定、結果可重現。
HUMIMIC Starter
進入器官晶片世界的精準入門平台
HUMIMIC Starter 控制單元,搭載 7" 觸控螢幕與 24 組預校準氣動連接埠。
產品描述
HUMIMIC Starter 是 Multi-Organ-Chips 所需的核心控制單元,提供 24 組預校準氣動連接埠,確保片上泵浦的最佳運作。驅動壓力可連續調整,並由 Starter 自動設定維持。系統同步監測各通道壓力數值,並可於超出高低壓閾值時觸發警告,確保實驗條件穩定一致。搭配 USB 連接埠可輕鬆傳輸數據與記錄。
無論作為獨立設備或多台組合使用,HUMIMIC Starter 均可勝任從基礎研究到複雜多器官串聯實驗的各種需求。
主要功能規格
- 可同時操作最多 8 片 HUMIMIC Chip3/Chip3plus、4 片 HUMIMIC Chip2/Chip4,或上述晶片的混合組合
- 24 組預校準氣動連接埠,確保晶片內流體最佳體積流量
- 壓力與真空可透過使用者介面連續調整
- 7" 觸控顯示螢幕("7" touch display")
- 3 組擴充連接埠,可外接 HUMIMIC HeatSupport 及 HUMIMIC ActSense 等設備
相容晶片型號
HUMIMIC AutoLab
高通量全自動多器官晶片實驗室解決方案
產品描述
HUMIMIC AutoLab 是一套小型自動化研究實驗室,可同時自動運行最多 24 片 Multi-Organ-Chips。系統以最高效率運作,在操作與數據收集過程中提供受控且一致的實驗條件。晶片置於無菌內部艙室並自動加熱,系統在實驗全程中持續供應培養液,依指定劑量協定自動施用受試物質。
內建明場與螢光顯微鏡可記錄影像數據,自動化分析確保量測品質的高度一致性與自主性,大幅降低人工操作變異。
主要功能規格
- 可獨立培養最多 24 片 Multi-Organ-Chips,溫控範圍 36°C 至 40°C
- II 級安全操作台無菌環境
- 樣品、受試物質與培養基自動冷藏儲存(4°C)
- 高精度三軸定位系統,雙入口閘門分別負責晶片操作與耗材補給
- 自動培養液灌流、物質施用與樣品採集
- 內建明場與螢光顯微鏡,全程影像記錄
相容晶片型號
HUMIMIC AutoLab 小型自動化實驗室,可並行運作最多 24 片 Multi-Organ-Chips。
Starter vs AutoLab 規格比較
根據研究規模與自動化需求選擇適合的控制單元
| 規格項目 | HUMIMIC Starter | HUMIMIC AutoLab |
|---|---|---|
| 最大並行晶片數 | 8x Chip3/Chip3plus 4x Chip2/Chip4(可混合) |
最多 24 片(Chip2/3/4) |
| 氣動連接埠 | 24 組(預校準) | 整合式自動連接 |
| 溫度控制 | 需搭配 HUMIMIC HeatSupport | 內建,36°C – 40°C 獨立控制 |
| 無菌環境 | 需於培養箱或潔淨台操作 | II 級安全操作台(內建無菌艙室) |
| 培養液自動供給 | 手動 | 自動(含冷藏儲存 4°C) |
| 物質自動施用 | 手動 | 自動(依劑量協定) |
| 影像記錄 | 需外接顯微鏡 | 內建明場 + 螢光顯微鏡 |
| 顯示介面 | 7" 觸控螢幕 | 電腦軟體介面 |
| 擴充連接埠 | 3 組(HeatSupport / ActSense) | 整合設計 |
| 適用場景 | 個別實驗 / 靈活研究配置 | 高通量 / 長期自動化實驗 |
HUMIMIC HeatSupport
培養箱外的獨立精準溫控模組
HUMIMIC HeatSupport 可對最多 4 片晶片進行獨立溫控,底部可移除以配合顯微鏡觀察。
產品描述
嚴格的溫度控制是細胞培養實驗確保重現性與標準化條件的關鍵要素。HUMIMIC HeatSupport 讓晶片能在培養箱外穩定運作——這是一大優勢,因為培養箱的空間與氣氛條件對某些應用而言並不理想。
最多可對 4 片晶片設定獨立的溫度梯度,甚至能在單一實驗中模擬不同溫度條件。此外,HUMIMIC HeatSupport 可將晶片置於顯微鏡旁操作,使成像應用得以輕鬆實現。
主要功能規格
- 可獨立控制最多 4 片晶片的溫度(室溫 RT – 42°C)
- 底部可單獨移除,方便顯微鏡觀察
- 與 HUMIMIC Starter 搭配使用
HUMIMIC ActSense
刺激與感測整合一體的多功能電生理設備
產品描述
HUMIMIC ActSense 將刺激與感測功能整合於單一多功能系統,讓使用者能感測並控制器官培養物的電性質。
傳統 "TEER"(Transepithelial/Transendothelial Electrical Resistance)量測已廣泛用於評估內皮或上皮模型的屏障完整性,而 HUMIMIC ActSense 更進一步執行電阻抗頻譜分析,探測培養組織的電性足跡,可用於評估不同細胞類型在不同成熟階段的生長、擴展與分化行為。
8 組差分通道與 8 組單端通道可同時記錄細胞電活動,例如心臟動作電位,用於心臟組織行為與健康評估。多種刺激波形可促進細胞成熟並驅動成熟心肌細胞的收縮節律。
功能規格
阻抗頻譜 – TEER
- 1 組通道 / 8 組通道(透過多工切換)
- 單頻 TEER:相容 96-/24-well
- 多頻阻抗頻譜量測
- 頻率範圍:"Frequency Range": 10 Hz – 100 kHz
- 頻率解析度:"Frequency Resolution": 0.1 Hz
ECG – EMG – EEG
- 腦部、肌肉與心臟活動記錄
- 8 組差分 / 8 組單端通道
- 24-bit 通道解析度,可達微伏特(micro Volts)等級
- "Gain": 1x, 2x, 4x, 6x, 8x, 12x, 24x
- "Data rates": 最高 16 ksps
電刺激(Stimulation)
- 1 組通道 / 8 組通道(透過多工切換)
- 多種電壓刺激波形:"square, sine, train of impulses"
- "Stimulation frequency": 0 Hz – 10 MHz
- 支援週期性刺激
- "Gain": 1.5x, 2x, 2.5x, 5x
- "Attenuation": 1x, 10x, 100x, 1000x
HUMIMIC ActSense 整合 TEER/阻抗頻譜、ECG/EEG/EMG 記錄與電刺激三大功能於單一裝置。
HUMIMIC ActSense 與 Chip2 24-well 電極配置示意:電極採 PEDOT:PSS 透明導電聚合物,低熱噪音且不影響顯微鏡觀察。
片上電極(On-Chip Electrodes)
HUMIMIC ActSense 可與具備多電極陣列("MEA",multi-electrode array)技術的 HUMIMIC Chips 連接。整合電極的導電材料為 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(sodium4-styrenesulfonate)),一種可以高通量噴墨印刷於塑料材料上的透明聚合物。相較於標準金屬電極,此材料具備較低的熱噪音與優異的電荷注入特性,提供更高的訊噪比。透明電極設計亦允許同步以標準顯微鏡技術進行培養監測,不受觀察限制。
常見問題
HUMIMIC Devices 使用與規格常見疑問解答
