Organ-on-Chip · MPS Fluidics
微流控剪切应力计算器
核心计算公式
矩形微通道(w≫h,平行板模型):
外接圆管(输送软管):
雷诺数 / 流速 / 水力直径:
串联阻力:R_chip = 12ηL/(wh³),R_tube = 8ηL_t/(πr⁴),P = (R_chip + R_tube) · Q。
内置流体参数
| 液体(温度) | η (mPa·s) | ρ (kg/m³) |
|---|
血液按牛顿近似;实际为非牛顿流体。
选型与合规
- 设备:库源三阶——蠕动泵(入门)、注射泵(进阶)、气动压力泵(高阶)。气动泵须开启「管路阻力」。
- 选型:不同高度 h 的芯片同等流量下剪切应力差距巨大,实验前用本工具快速筛选。
- 注意:芯片几何请以官方 datasheet 为准;本工具仅供参数估算。
单位换算
1 Pa = 10 dyn/cm² = 0.01 mBar;1 µL/min = 1e-9 / 60 m³/s。
使用注意事项:
模型假设:本计算器仅适用于层流、牛顿流体条件下的稳态计算——矩形微通道采用宽远大于高的平行板近似(w≫h),外接软管采用圆管模型。非牛顿流体(如全血在低速剪切下)、过渡流/湍流、复杂三维通道几何不在适用范围内。
参数准确性:内置的流体动力黏度 η、密度 ρ 及芯片几何尺寸均为典型参考值 / 示例值,请以实际实验液体、芯片官方 datasheet 及实测参数为准;页面所有参数均可手动编辑覆盖。
用途定位:计算结果用于实验方案的参数估算与预筛选,不替代标准计算流体力学(CFD)仿真或实验标定。
输入与单位:请确认输入量纲与单位一致;开启「管路阻力」后须填写真实管内径 r 与管路长度 L_t,否则压力/流量反推会出现明显偏差。
生理区间参考:血管内皮生理剪切应力约 0.1–10 Pa,肠上皮约 0.5 Pa 量级,仅供实验定位,非诊断阈值。
免责声明:
本微流控剪切应力计算器由库源生物提供,仅作为科研与工程参数估算的辅助工具,不构成任何医疗、诊断、治疗或合规承诺。
用户应对所输入参数的真实性与适用性负责。因参数错误或模型假设与实际不符而导致的实验偏差、数据误用、设备选型失误等后果,库源生物不承担任何责任。
计算结果不得直接作为药品注册(IND / NDA)、临床决策或法规申报的唯一依据;正式申报请遵循相应技术指导原则,并辅以 CFD 仿真与实验验证。
内置数据如有更新,以官网最新版本为准。库源生物保留本工具的最终修改与解释权。