【导读】由于不同流体的物理静态特性各有差异，即便同种流体介质在不同环境条件下的物理动态特性也略有不同，这些不确定因素（变量）会增加设计工程师对流 体实施按需控制的难度。特别是在医疗诊断设备和科学分析仪器的特殊场合，本文根据体外诊断设备（简称"诊断"）和科学分析仪器（简称"分析"）的系统普遍 性，浅显得探讨一些流体控制技术和工程化解决方案。
一、液体处理技术和自动化解决方案
液体处理在诊断和分析中也称为“加样准备(Sampling Prepearation)”、“分析前处理”等，其实质就是对待测液体（人体体液，如血清标本、尿液）进行定量吸样、分配，完成稀释或混合动作。
众所周知，微量注射器泵正是基于液体置换原理的典范设计。它是由以下关键部分组成：微量注射器；切变阀以及集成驱动、控制、通讯协议的步进电机。其可直接应用于所有需要自动样本前处理功能的诊断、分析设备上。
显然在实际应用中，上述微量注射器泵是无法独立完成对液体的稀释、分配工作的，因此还需要另一个关键部件——吸样/加样针（或探针）。将其通过管路连接至微量注射器泵上切变阀的某一功能端口，才能组成如下图所示的“单通道全自动液体处理器”，再辅以合理的“关联方法学协议”软件就能打造出分析、诊断实验室用的专业稀释/分配器。在全自动液体处理技术中，前端加样针是关键部分，因为加样针的末端针形除必须要满足实际应用需求外，如穿刺功能、液面探测功能（LLD），还要考虑对加样精度的影响以及是否会产生“挂珠”等现象。
但是，在某些高反应灵敏度诊断方法学应用中（如：反应灵敏度在10-9以上的化学发光免疫分析法），尽管钢针也已经过一些特殊处理（如：特氟龙涂层），但在反复清洗使用一段时间后还是会产生“携带污染 ”、"交叉污染 ”以及“稀释效应 ”而导致诊断结果出现假阳性假阴性等误判，甚至批次试验全部失效。因此，在欧盟IVDD 97(体外诊断设备指令)和美国临床体外诊断指南中都指出应当采用一次性Tip头（吸头）。这样，需要对直接接触液体的部分（即，前端钢针）进行改进，将前端部分改造成可自动装卸一次性Tip头的机械结构，并需要内嵌高速（响应速度<3ms）、极低内容积量、“零”死腔量的微型电磁介质隔离阀。随着诊断方法学的不断革新，加样量从“微升”级跳跃到“纳升”级，如何满足这么高的精度要求？我们可考虑通过在前端结构上内嵌微型流体 传感器 并辅以外周闭环控制电路来实现。
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