Manipulation automatisée des liquidesdésigne l'utilisation de systèmes automatisés au lieu de la main-d'œuvre pour transférer des liquides d'un site à l'autre. Dans les laboratoires de recherche biologique, les volumes de transfert de liquide standard varient de0,5 μL à 1 mL, bien que des transferts de l'ordre du nanolitre soient nécessaires dans certaines applications. Les systèmes automatisés de manipulation de liquides varient en taille, complexité, performances et coût.
De la manipulation manuelle des liquides à la manipulation automatisée
L'outil le plus basique est lepipette manuelle— un dispositif portatif nécessitant une intervention répétée de l'utilisateur à chaque étape (aspiration et distribution). Une utilisation prolongée peut entraîner des microtraumatismes répétés, commesyndrome du canal carpien.
Pipettes électroniquesElles représentent la prochaine étape de l'évolution. Les pipettes manuelles et électroniques peuvent avoir des volumes réglables/fixes et de 1 à 16 canaux. Si les pipettes électroniques multicanaux augmentent le débit par rapport aux pipettes manuelles monocanal, elles restent limitées par l'intervention humaine.Distributeurs automatiquessurmonter ce problème en distribuant simultanément du liquide dans tous les puits d'une microplaque (par exemple, des plaques à 96 ou 384 puits).
Les analyses de laboratoire modernes nécessitent souvent des « flux de travail » en plusieurs étapes.Postes de travail automatisés de manipulation de liquidesintégrer des modules (par exemple, des agitateurs, des radiateurs) et des logiciels pour exécuter des protocoles complexes.
- Systèmes d'entrée de gammesont compacts avec un logiciel convivial mais une flexibilité limitée.
- Systèmes avancésprendre en charge les mises à niveau modulaires, les flux de travail étendus et l'intégration avec d'autres équipements de laboratoire.
Les facteurs clés pour la sélection de la technologie de manipulation des liquides comprennent :
(i) Débit, (ii) Complexité du flux de travail, (iii) Budget, (iv) Espace de laboratoire, (v) Contrôle de la stérilité/contamination croisée, (vi) Traçabilité, (vii) Précision.
Précision dans la manipulation automatisée des liquides
La précision dépend des propriétés du liquide, de la technique de pipetage et (pour les systèmes manuels) des compétences de l'utilisateur. Les propriétés du liquide, influencées par la température, la pression et l'humidité, comprennent :
- Viscosité(comportement d'écoulement)
- Densité(masse/volume unitaire)
- Adhésion/cohésion(collant)
- Tension superficielle
- pression de vapeur
Les systèmes avancés ajustent les paramètres pour tenir compte de ces propriétés :
(i) Vitesse d'aspiration/distribution,
(ii) Entrefers (soufflage/déplacement d'air),
(iii) Temps de séjour avant aspiration,
(iv) Vitesse de retrait de la pointe.
Principales technologies de pipetage
Classés par mécanismes de propulsion liquide :
- Déplacement d'air
- Déplacement de liquide
- Déplacement positif
- Technologie acoustique
Chronologie de l'évolution
Pipette manuelle (monocanal) → Pipette manuelle (multicanal) → Pipette électronique → Distributeur automatisé → Poste de travail d'entrée de gamme → Poste de travail automatisé modulaire
| Technologie de pipetage | Caractéristiques principales | Applications principales |
| Déplacement d'air | Un coussin d'air sépare le piston en mouvement de l'échantillon | Très stable pour des volumes compris entre 0,5 et 1 000 μl |
| Déplacement de liquide | Un coussin d'air sépare le liquide du système de l'échantillon | Généralement utilisé avec des embouts fixes lavables en acier inoxydable ; idéal pour les marches nécessitant des tubes percés |
| Déplacement positif | Contact direct entre le piston en mouvement et l'échantillon | Préféré pour les échantillons à haute viscosité et volatils |
| Technologie acoustique | Transfert de liquide sans contact utilisant l'énergie acoustique (ondes sonores) | Volumes ultra-faibles (jusqu'à l'ordre du nanolitre) |
Date de publication : 12 mai 2025