التعامل الآلي مع السوائليشير إلى استخدام أنظمة آلية بدلاً من العمل اليدوي لنقل السوائل بين المواقع. في مختبرات الأبحاث البيولوجية، تتراوح أحجام نقل السوائل القياسية من0.5 ميكرولتر إلى 1 ملمع أن بعض التطبيقات تتطلب نقلًا بمستوى النانولتر. تختلف أنظمة معالجة السوائل الآلية في الحجم والتعقيد والأداء والتكلفة.
من التعامل اليدوي مع السوائل إلى التعامل الآلي معها
الأداة الأساسية هيماصة يدوية—جهاز محمول يتطلب تدخلاً متكررًا من المستخدم في كل خطوة (الشفط والتوزيع). الاستخدام المطول قد يؤدي إلى إصابات إجهاد متكررة مثلمتلازمة النفق الرسغي.
الماصات الإلكترونيةتُمثل هذه الخطوة التطورية التالية. تتميز كلٌّ من الماصات اليدوية والإلكترونية بأحجام قابلة للتعديل/الثبات، وقنوات تتراوح بين 1 و16 قناة. في حين أن الماصات الإلكترونية متعددة القنوات تزيد من الإنتاجية مقارنةً بالماصات اليدوية أحادية القناة، إلا أن قدرتها على المعالجة تبقى محدودةً بالتدخل البشري.موزعات آليةيمكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق توزيع السائل في وقت واحد على جميع آبار اللوحة الدقيقة (على سبيل المثال، لوحات ذات 96 أو 384 بئرًا).
تتطلب الاختبارات المعملية الحديثة في كثير من الأحيان "سير عمل" متعدد الخطوات.محطات عمل آلية للتعامل مع السوائلدمج الوحدات (على سبيل المثال، الهزازات، والسخانات) والبرمجيات لتنفيذ البروتوكولات المعقدة.
- أنظمة مستوى الدخولإنها مضغوطة مع برامج سهلة الاستخدام ولكنها تتمتع بمرونة محدودة.
- الأنظمة المتقدمةدعم الترقيات المعيارية، وسير العمل الموسعة، والتكامل مع معدات المختبر الأخرى.
تشمل العوامل الرئيسية لاختيار تقنية التعامل مع السوائل ما يلي:
(i) الإنتاجية، (ii) تعقيد سير العمل، (iii) الميزانية، (iv) مساحة المختبر، (v) التحكم في التعقيم/التلوث المتبادل، (vi) إمكانية التتبع، (vii) الدقة.
الدقة في التعامل الآلي مع السوائل
تعتمد الدقة على خصائص السائل، وتقنية التقطير، ومهارة المستخدم (في الأنظمة اليدوية). تشمل خصائص السائل - المتأثرة بدرجة الحرارة والضغط والرطوبة - ما يلي:
- اللزوجة(سلوك التدفق)
- كثافة(الكتلة/وحدة الحجم)
- الالتصاق/التماسك(اللزوجة)
- التوتر السطحي
- ضغط البخار
تقوم الأنظمة المتقدمة بضبط المعلمات لتأخذ في الاعتبار هذه الخصائص:
(أ) سرعة الشفط/التوزيع،
(ii) فجوات الهواء (الانفجار/إزاحة الهواء)،
(ثالثًا) وقت الانتظار قبل الشفط،
(iv) سرعة سحب الإكرامية.
تقنيات التقطير الرئيسية
تصنيفها حسب آليات الدفع السائل:
- إزاحة الهواء
- إزاحة السائل
- النزوح الإيجابي
- التكنولوجيا الصوتية
الجدول الزمني للتطور
ماصة يدوية (قناة واحدة) → ماصة يدوية (متعددة القنوات) → ماصة إلكترونية → موزع آلي → محطة عمل للمبتدئين → محطة عمل آلية معيارية
| تقنية التقطير | الميزات الرئيسية | التطبيقات الأساسية |
| إزاحة الهواء | وسادة هوائية تفصل المكبس المتحرك عن العينة | مستقر للغاية لأحجام تتراوح بين 0.5 إلى 1000 ميكرولتر |
| إزاحة السائل | تقوم الوسادة الهوائية بفصل سائل النظام عن العينة | يستخدم عادة مع أطراف قابلة للغسل من الفولاذ المقاوم للصدأ ثابتة؛ مثالي للخطوات التي تتطلب أنابيب مثقوبة |
| النزوح الإيجابي | اتصال مباشر بين المكبس المتحرك والعينة | مفضل للعينات ذات اللزوجة العالية والمتطايرة |
| التكنولوجيا الصوتية | نقل السوائل بدون تلامس باستخدام الطاقة الصوتية (الموجات الصوتية) | أحجام منخفضة للغاية (حتى نطاق النانولتر) |
وقت النشر: ١٢ مايو ٢٠٢٥