螺旋式喷嘴

前 言FID检测器作为气相色谱中使用最为广泛的检测器，早已经进入到了大众的视野中，被测样品通过色谱柱，到达FID检测器后首先要在氢火焰上燃烧生成碳正离子。如下图所示，可以看出FID的喷嘴既是检测器成功点火的保障也是样品最后的传输通道，下面我们来讨论一下这个“小零件”不言而喻的重要性。 图示：FID结构图 喷嘴的结构与多样性 1喷嘴的结构如图1，2为GC-2014的毛细柱喷嘴，岛津喷嘴均为石英喷嘴。指示1：保证喷嘴密封性的陶瓷胶，如果不慎脱落会造成检测器点火困难。指示2：石英玻璃由于喷嘴下方是高压电极，需要与基座之间做绝缘，所以中间使用了不容易碳化的石英玻璃。正因为如此，我们在拆卸时也要格外小心，防止喷嘴断裂。 2喷嘴的多样性喷嘴的种类并不局限于一种，遇到不同的分析情况时我们也要选择不同型号的喷嘴来应对。 以GC-2014为例：221-70162-92: 毛细柱分析高沸点高浓度的样品使用，防止堵塞 221-70162-93:毛细柱分析常规样品及痕量分析，灵敏度高 221-70162-94: 毛细柱分析水样时使用 221-70162-95: 填充柱时使用 221-70162-96: 填充柱分析水样时使用。 FID喷嘴的维护和更换当仪器工作中遇到FID点火失败、点火困难、点火有爆鸣声、进样后溶剂出峰时熄火、样品保留时间偏移等现象时，此时我们可以检查喷嘴状态并进行维护。 1仪器关机时，请使用手电照射FID下方与色谱柱连接端口。 2视线移动至FID喷嘴上方，查看是否有明亮光斑，如无明显光斑呈现，请使用合适口径（外径小于喷嘴内径）的细丝从上至下进行疏通（需具有一定硬度，如针灸针或琴弦等）。 当FID喷嘴污染严重无法疏通，分析特殊样品时都需要进行喷嘴的更换，过程如下：更换之前，必要的工具要先准备好，扳手两把（10-12），螺丝刀，镊子，套筒（8mm）。 第一步：准备好工具后，再开始一步一步更换FID喷嘴。如上图所示，使用螺丝刀拧松斜对角两个螺丝，取下FID收集极。 第二步：断开放大板上信号线，向上取出高压板。如图中黄色箭头所示，向右侧轻取出高压电极后断开高压线缆。使用8mm套筒（670-18800）直上直下套住喷嘴，逆时针旋转套筒，拧松喷嘴，后用镊子轻取出。 图示：拆卸下的2010喷嘴 更换新喷嘴后，安装步骤与上方拆卸部分顺序相反即可。 注意事项❖更换喷嘴前，需要各部分温度降低到至少50度以下。❖如拆卸后的喷嘴上有污物，请用醮溶剂后的纱布轻轻擦拭，不可直接超声。❖如果喷嘴堵塞无法处理或断裂，请拨打岛津售后电话400-650-0439。

准确地稀释用于校准或分析系统性能验证的标准气体是非常重要的。近期，加拿大ASD凭借在气体稀释和气体分析及处理30多年的技术经验，推出了全新的音速喷嘴NIST可追溯的认证稀释仪。该产品基于激光校准喷嘴的高端技术，通过独特的流路设计，配置加热喷嘴孔外壳和吹扫的电子压力调节器EPC，可实现精确稀释任何标准气体至超痕量水平(低ppb范围)，尤其是反应及吸附性气体，如硫化物，氨，甲醛等，并达到超高稀释比、高精度、高重复性的需求。【应用范围】 气体分析仪制造厂 标准气体的制备 气体分析仪性能验证 研发【产品特点】 音速喷嘴技术 高稀释比：从 1:2 to 1:3500 (可定制高达 1:10000) 高精度 ( 0.5% rel.) 高精度电子压力调节器（EPC） 温度补偿压力调节器 高样品完整性 带吹扫的电子压力调节器（EPC） 全不锈钢焊接部件 高完整性旁路调节器版本 加热的流路，高达 200 °C 用户可自己配置喷嘴 用户可以选择不同的稀释气体为合作伙伴提供创新的一站式气相色谱解决方案，建立长期的合作关系是我们一贯坚持的目标。ASD将持续以创新的产品和整体解决方案，全方位助力气体分析领域的发展。

仪器信息网特别策划话题：#3i流式大咖说# （点击查看），邀请高校、科研院所、临床、生物技术企业等流式技术研发、应用专家分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术应用进展、学习仪器使用方法。本期，上海科技大学生命科学与技术学院高级工程师任晓越老师带我们学习流式分选应用中喷嘴的选择。流式分选应用中喷嘴的选择上海科技大学生命科学与技术学院 高级工程师 任晓越流式细胞术（Flow Cytometry，简称FCM）是一种可以快速、准确、客观，并且能够同时检测快速直线流动状态中单个细胞的多项物理及生物学特性，加以分析定量的技术。流式细胞分选是在流式细胞术的基础上，对包含有目的细胞的液滴充以电荷，在电场作用下发生偏转进入收集管中，从而达到对特定群体分选的目的。在进行分选实验时，通常我们都希望能够以最快的分选速度，获得最佳的分选结果。最佳的分选结果，就是细胞活性、目的细胞的纯度、细胞功能性都能获得满足，同时能获得到最多的细胞数量。那么为了获得最佳的分选结果，我们就要考虑影响细胞分选的因素有哪些？首先，样本制备过程当然非常重要，做好样品制备对后续上机分选影响很大。当然，液滴形成，流式检测，圈门，分选模式选择，样本如何收集都会影响分选结果。在这里就不一一展开来讲，那么对液滴形成其关键作用的喷嘴，又是如何影响分选实验。目前，流式分选仪配套的喷嘴规格有70、85、100、130。从表1中，我们可以看出，不同规格的喷嘴对应着不同的鞘液压力和振动频率。喷嘴尺寸越大，相应的鞘液压力就越小，相应的对细胞压力也会减小，细胞活性就会提高。振荡频率Frequency决定了每秒能形成的液滴数，frequency数值越高，每秒形成的液滴数越多，按照每4个液滴分配一个细胞，上样的浓度就能增加，可以提供分选效率，但是液滴数越多，液滴就会越小，对于较大的细胞就会有包裹不好的情况。Nozzle diameterSheath pressureFrequencyFlow rate70μm70 PSI80-90 KHz~20000 Events/s85μm45 PSI40-50 KHz~10000 Events/s100μm20 PSI30-40 KHz~8000 Events/s130μm10 PSI12-16 KHz~3000 Events/s表1 BD AiraIII不同规格喷嘴的分选条件综上，我们可以得出这样结论，对于分选得到的细胞活性方面，70μm85μm100μm130μm，在分选速度方面70μm85μm100μm130μm。通常情况下，进行分选实验时，选择喷嘴的标准为：细胞直径小于喷嘴直径的1/5。那么这一标准是否固定不变？从众多的使用案例中，我挑选了三个代表性的实验来和大家分享。70μm喷嘴分选小鼠骨髓造血干细胞 造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSCs)是一种主要存在于骨髓中的多能干细胞，具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。造血干细胞是研究历史最长最为深入的一类成体干细胞，对研究各类干细胞具有重要指导意义。HSCs是多功能的，它们可以分化为所有类型的血细胞，还能不断繁殖以维持自身在骨髓中的数量。它可以分化为多能祖细胞，进一步分化成淋巴祖细胞，分化为NK细胞、B细胞、T细胞；也能分化为髓系祖细胞，进而分化为粒细胞/巨噬祖细胞，以及巨核系-红系祖细胞，这些祖细胞会继续分化形成巨噬细胞、单核细胞、粒细胞、红细胞和巨核细胞。我们为什么使用70μm喷嘴分选造血干细胞，首先造血干细胞是比较小的，大约仅有8μm，其次，在小鼠骨髓中，HSCs在有核细胞中的比例仅有0.01%。即使年龄、性别、小鼠品系及纯化方法的存在差别，1只小鼠也只能分离到大约几千到1万个左右HSCs。使用70喷嘴可以极大的提供分选效率，缩短分选时间。图1 小鼠骨髓造血干细胞的流式分选100μm喷嘴分选小鼠原代肝实质细胞 这个实验是将Cas13d系统和靶向Pten基因的guide RNA作为载体，通过高压尾静脉注射方法，导入到小鼠肝脏中表达。这段载体中包含GFP基因，所以将GFP+肝细胞通过流式细胞仪分选出来。再进行后续试验，才能确定是否在肝脏细胞中沉默Pten基因。图2 小鼠原代肝实质细胞的流式分选因为肝实质细胞比较大，所以文献中也常会用130μm的喷嘴分选。但是肝脏中大概有1010方个hepatocytes，数量庞大，而且高压尾静脉注射这种方法递送效率比较低，GFP+肝实质细胞比例偏低。如果，我们也使用130喷嘴分选，分选时间会太长。所以，我们分别用100、130喷嘴来测试，发现虽然100喷嘴分选到细胞活性可能会收到影响，但是后续试验都要把分选到的细胞直接裂解掉，所以对细胞活性要求不高。而使用100的喷嘴可以显著缩短分选时间，提高效率。最终确定用100喷嘴分选肝实质细胞，在分选过程中，由于肝细胞在液滴中偏大，测液流周围会有很多卫星液滴，这对后续实验没有影响。130μm喷嘴分选成年小鼠的神经元 实验目的是去除鞘髓碎片和无荧光细胞，分选到有荧光的细胞后续用于单细胞测序，所以对神经元活性要求高，而神经元又是非常脆弱的。为了尽可能的保证神经元的活性， 用人工脑脊液替代鞘液，使用130μm喷嘴分选成年小鼠的神经元。清洗鞘液桶，用人工脑脊液润洗桶壁，加入鞘液桶1/2体积以上人工脑脊液，进行液流启动，替代管路中的鞘液；set configuration，将鞘液压力调整为10PSI，（根据所使用鞘液粘稠度，调节鞘液压力）。图3 成年小鼠神经元的流式分选从图3中看到，在加电分选中，看到侧液流很集中，说明液滴包裹的比较好。总结一下，我们该如何选择一个合适的喷嘴？首先，细胞的大小当然是很关键关键；其次，我们也可以考量下游实验对于细胞活性和细胞量的要求。比如体外培养、体内移植、单细胞测序对细胞活性要求较高，就可以尽量选择较大的喷嘴；而测量蛋白和mRNA表达水平，对细胞活性要求就较低，可以选小一些的喷嘴，提高分选效率。【作者简介】上海科技大学生命科学与技术学院 高级工程师 任晓越任晓越，上海科技大学生命科学与技术学院，高级工程师。2013年毕业于天津大学化工学院制药工程专业，工学硕士。在平台负责流式细胞仪、大颗粒分选装置、超速离心机等大型设备的管理工作，熟悉和掌握多种流式细胞仪的操作使用，为用户提供仪器辅助、操作培训、多色配色、数据分析等仪器相关服务。（本文编辑：刘立东） 相关推荐：流式大咖说|全光谱流式十问十答——中科蓝华生物医药谢简明、亢中奎流式大咖说|量化成像分析流式在水生生物研究中应用——中国科学院水生生物研究所高级工程师 汪艳流式大咖说|FSC与SSC在流式细胞术中的应用——西南医院马清华副研究员流式大咖说|流式检测中最易忽视的时间参数——首都医科大学中心实验室副主任技师 徐晓雪 流式大咖说|技术干货|如何去黏连？流式新手绕不开的数据处理难题 流式大咖说|流式细胞技术平台发展与使用心得分享中科院分子细胞卓越中心 俞珺璟博士流式大咖说|流式、免疫组化、免疫荧光的抗体区别流式大咖说|流式荧光技术检测与化学发光技术检测那些事儿【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式共享，欢迎自荐或引荐投稿联系人：刘编辑word图文投稿邮箱：liuld @instrument.com.cn微信：JaysonXY（备注来意：投稿）