Automatizovaná manipulace s kapalinamioznačuje použití automatizovaných systémů namísto manuální práce k přenosu kapalin mezi místy. V biologických výzkumných laboratořích se standardní objemy přenosu kapalin pohybují od0,5 μl až 1 ml, ačkoli v některých aplikacích jsou vyžadovány přenosy na úrovni nanolitrů. Automatizované systémy pro manipulaci s kapalinami se liší velikostí, složitostí, výkonem a cenou.
Od manuální k automatizované manipulaci s kapalinami
Nejzákladnějším nástrojem jemanuální pipeta—ruční zařízení vyžadující opakovaný zásah uživatele pro každý krok (aspirace a dávkování). Dlouhodobé používání může vést k opakovaným zraněním z přetížení, jako jesyndrom karpálního tunelu.
Elektronické pipetypředstavují další evoluční krok. Manuální i elektronické pipety mohou mít nastavitelné/fixní objemy a 1–16 kanálů. Vícekanálové elektronické pipety sice zvyšují propustnost ve srovnání s manuálními jednokanálovými pipetami, ale zůstávají omezeny lidským zásahem.Automatické dávkovačeTomuto se lze vyhnout současným rozptýlením kapaliny do všech jamek mikrotitrační destičky (např. 96- nebo 384-jamkové destičky).
Moderní laboratorní testy často vyžadují vícestupňové „pracovní postupy“.Automatizované pracovní stanice pro manipulaci s kapalinamiintegrovat moduly (např. třepačky, ohřívače) a software pro provádění složitých protokolů.
- Systémy základní úrovnějsou kompaktní s uživatelsky přívětivým softwarem, ale s omezenou flexibilitou.
- Pokročilé systémypodporují modulární upgrady, rozšířené pracovní postupy a integraci s dalším laboratorním vybavením.
Mezi klíčové faktory pro výběr technologie pro manipulaci s kapalinami patří:
(i) Propustnost, (ii) Složitost pracovního postupu, (iii) Rozpočet, (iv) Laboratorní prostor, (v) Kontrola sterility/křížové kontaminace, (vi) Sledovatelnost, (vii) Preciznost.
Přesnost v automatizované manipulaci s kapalinami
Přesnost závisí na vlastnostech kapaliny, pipetovací technice a (u manuálních systémů) na dovednostech uživatele. Mezi vlastnosti kapaliny – ovlivněné teplotou, tlakem a vlhkostí – patří:
- Viskozita(chování proudění)
- Hustota(hmotnost/jednotka objemu)
- Adheze/soudržnost(lepkavost)
- Povrchové napětí
- Tlak páry
Pokročilé systémy upravují parametry tak, aby zohledňovaly tyto vlastnosti:
i) Rychlost nasávání/dávkování,
(ii) Vzduchové mezery (vyfukování/vytlačování vzduchu),
(iii) Doba prodlevy před odsáváním,
(iv) Rychlost vytažení hrotu.
Hlavní pipetovací technologie
Klasifikováno podle mechanismů kapalného pohonu:
- Výtlak vzduchu
- Vytlačování kapaliny
- Pozitivní posunutí
- Akustická technologie
Časová osa evoluce
Manuální pipeta (jednokanálová) → Manuální pipeta (vícekanálová) → Elektronická pipeta → Automatický dávkovač → Základní pracovní stanice → Modulární automatizovaná pracovní stanice
| Technologie pipetování | Klíčové vlastnosti | Primární aplikace |
| Výtlak vzduchu | Vzduchový polštář odděluje pohybující se píst od vzorku | Vysoce stabilní pro objemy v rozmezí 0,5–1 000 μl |
| Vytlačování kapaliny | Vzduchový polštář odděluje kapalinu systému od vzorku | Obvykle se používá s pevnými omyvatelnými koncovkami z nerezové oceli; ideální pro schody vyžadující propíchnuté trubky |
| Pozitivní posunutí | Přímý kontakt mezi pohybujícím se pístem a vzorkem | Preferováno pro vzorky s vysokou viskozitou a těkavými látkami |
| Akustická technologie | Bezkontaktní přenos kapaliny pomocí akustické energie (zvukových vln) | Ultranízké objemy (až do nanolitrů) |
Čas zveřejnění: 12. května 2025