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MEMS 微泵简介(用于医疗)

微泵是一种通过MEMS技术制造的微型泵装置,用于精确输送微小液体或气体量,广泛用于医疗设备中,如药物输送、胰岛素泵、微流控芯片、可穿戴注射器等。

 

常见微泵类型(按驱动方式分类)

  1. 压电式微泵

    • 驱动方式:压电陶瓷或压电膜振动驱动流体

    • 特点:响应快、控制精度高

    • 应用:药液注射、点滴输送

  2. 电热式微泵(热气泡)

    • 驱动方式:热元件加热产生气泡推动液体

    • 特点:适合低流速场景、结构简单

    • 应用:喷墨打印头、微量输送

  3. 电静力驱动微泵

    • 驱动方式:电极吸引推动柔性膜片

    • 特点:功耗低,但推力有限

    • 应用:微型实验芯片

  4. 电磁微泵

    • 驱动方式:磁场驱动膜片

    • 特点:结构复杂但流量可观

    • 应用:需要较大输送力的系统

  5. 离心式微泵(或旋转式)

    • 驱动方式:叶轮旋转

    • 特点:适用于连续液体流动

    • 应用:实验室芯片、分析仪器

典型应用场景

  • 可穿戴胰岛素泵(如Medtronic等产品)

  • 智能输液设备

  • 微针药物输送器

  • 微流控实验室芯片(Lab-on-a-chip)

  • 生物传感器流体系统

  • 血液或体液采样系统

 

全球主要微泵厂商(医疗相关)

1. Bartels Mikrotechnik GmbH(德国)

  • 产品:mp6 微泵系列(压电式)

  • 特点:高集成、高稳定性,广泛用于药物输送、生物实验

  • 官网:bartels-mikrotechnik.de

2. Dolomite Microfluidics(Blacktrace Holdings, 英国)

  • 产品:多种微流控泵模块(蠕动泵、压力泵)

  • 特点:适用于精准微流控系统、生物实验室芯片

  • 应用:PCR、细胞实验、医学检测

3. TTP Ventus(英国)

  • 产品:Disc Pump(无接触、低噪音)

  • 特点:极低振动、适用于可穿戴设备、呼吸机、医疗传感器

4. Sensile Medical (Switzerland)(已被Gerresheimer收购)

  • 产品:用于可穿戴药物输送系统的微泵模块

  • 特点:高安全级别、高精度连续泵送,用于糖尿病、帕金森药物输送

5. Debiotech(瑞士)

  • 产品:便携式 MEMS 微泵用于胰岛素输送

  • 特点:高精度、安全、便携,MEMS结构微型化

6. The Lee Company(美国)

  • 产品:微型精密液体控制元件,包括微泵、微阀等

  • 特点:航空医疗级精度,广泛用于实验设备和医疗器械

中国及亚洲部分代表厂商

1. Xuanlin Tech(璇林微泵,江苏)

  • 产品:多种医疗级微型隔膜泵、压电微泵

  • 应用:PCR检测仪、采血装置、微流控系统

  • 特色:已实现国产替代部分进口件

2. MEMSensing(敏芯微电子,苏州)

  • 产品:MEMS结构中的气泵控制模组(配合微气体检测)

  • 应用:气体采样、呼吸检测设备

3. Goertek(歌尔股份)

  • 可能具备微流控MEMS封装和微泵平台能力(未大规模对外公开销售)

  • 应用方向主要偏消费电子、健康穿戴设备


六、参考设计资源

  • 一些微泵厂商如 Bartels、TTP Ventus 提供评估板和开发套件(含驱动电路),方便快速集成测试

  • 适用于 Arduino、STM32 等微控制器平台,便于原型验证

  • 厂商通常还提供 CFD 模拟支持、流量校准服务