Automatiseret væskehåndteringrefererer til brugen af automatiserede systemer i stedet for manuelt arbejde til at overføre væsker mellem lokationer. I biologiske forskningslaboratorier varierer standard væskeoverførselsvolumener fra0,5 μL til 1 ml, selvom overførsler på nanoliterniveau er nødvendige i nogle applikationer. Automatiserede væskehåndteringssystemer varierer i størrelse, kompleksitet, ydeevne og omkostninger.
Fra manuel til automatiseret væskehåndtering
Det mest grundlæggende værktøj ermanuel pipette—en håndholdt enhed, der kræver gentagen brugerindgriben for hvert trin (aspiration og dispensering). Langvarig brug kan føre til belastningsskader som f.eks.karpaltunnelsyndrom.
Elektroniske pipetterrepræsenterer det næste evolutionære trin. Både manuelle og elektroniske pipetter kan have justerbare/faste volumener og 1-16 kanaler. Mens elektroniske pipetter med flere kanaler øger gennemløbshastigheden sammenlignet med manuelle pipetter med én kanal, er de fortsat begrænset af menneskelig input.Automatiske dispensereovervind dette ved samtidig at fordele væske i alle brønde i en mikroplade (f.eks. plader med 96 eller 384 brønde).
Moderne laboratorieanalyser kræver ofte flertrins-"arbejdsgange".Automatiserede arbejdsstationer for væskehåndteringintegrere moduler (f.eks. rysteapparater, varmeapparater) og software til at udføre komplekse protokoller.
- Systemer på begynderniveauer kompakte med brugervenlig software, men begrænset fleksibilitet.
- Avancerede systemerunderstøtter modulære opgraderinger, udvidede arbejdsgange og integration med andet laboratorieudstyr.
Nøglefaktorer for valg af væskehåndteringsteknologi inkluderer:
(i) Gennemløbsmængde, (ii) Arbejdsgangskompleksitet, (iii) Budget, (iv) Laboratorieplads, (v) Sterilitets-/krydskontamineringskontrol, (vi) Sporbarhed, (vii) Præcision.
Præcision i automatiseret væskehåndtering
Præcision afhænger af væskeegenskaber, pipetteringsteknik og (for manuelle systemer) brugerfærdigheder. Væskeegenskaber – påvirket af temperatur, tryk og fugtighed – omfatter:
- Viskositet(flowadfærd)
- Tæthed(masse/volumenenhed)
- Adhæsion/kohæsion(klæbrighed)
- Overfladespænding
- Damptryk
Avancerede systemer justerer parametre for at tage højde for disse egenskaber:
(i) Aspirations-/dispenseringshastighed,
(ii) Luftspalter (udblæsning/luftforskydning),
(iii) Opholdstid før aspiration,
(iv) Spidsens tilbagetrækningshastighed.
Vigtige pipetteringsteknologier
Klassificeret efter flydende fremdriftsmekanismer:
- Luftforskydning
- Væskeforskydning
- Positiv forskydning
- Akustisk teknologi
Evolutionens tidslinje
Manuel pipette (enkeltkanal) → Manuel pipette (flerkanal) → Elektronisk pipette → Automatisk dispenser → Arbejdsstation til begyndere → Modulær automatiseret arbejdsstation
| Pipetteringsteknologi | Nøglefunktioner | Primære anvendelser |
| Luftforskydning | Luftpude adskiller det bevægelige stempel fra prøven | Meget stabil for volumener inden for 0,5-1.000 μl |
| Væskeforskydning | Luftpude adskiller systemvæsken fra prøven | Bruges typisk med faste, vaskbare spidser i rustfrit stål; ideel til trin, der kræver gennemborede rør |
| Positiv forskydning | Direkte kontakt mellem bevægeligt stempel og prøve | Foretrukket til prøver med høj viskositet og flygtighed |
| Akustisk teknologi | Kontaktløs væskeoverførsel ved hjælp af akustisk energi (lydbølger) | Ultralave volumener (ned til nanoliter) |
Udsendelsestidspunkt: 12. maj 2025