Automatizált folyadékkezelésaz automatizált rendszerek használatára utal a kézi munkaerő helyett a folyadékok helyszínek közötti átviteléhez. A biológiai kutatólaboratóriumokban a standard folyadékátviteli térfogatok a következőktől kezdődnek:0,5 μL-től 1 ml-ig, bár egyes alkalmazásokban nanoliteres szintű átvitelre van szükség. Az automatizált folyadékkezelő rendszerek méretükben, összetettségükben, teljesítményükben és költségükben is eltérőek.
A kézi folyadékkezeléstől az automatizáltig
A legalapvetőbb eszköz akézi pipetta—egy kézi eszköz, amely minden lépéshez (szívás és adagolás) ismételt felhasználói beavatkozást igényel. A hosszan tartó használat ismétlődő húzódásos sérülésekhez vezethet, mint példáulkéztőalagút-szindróma.
Elektronikus pipettáka következő evolúciós lépést jelentik. Mind a manuális, mind az elektronikus pipetták állítható/fix térfogattal és 1–16 csatornával rendelkezhetnek. Bár a többcsatornás elektronikus pipetták nagyobb áteresztőképességgel rendelkeznek az egycsatornás manuális pipettákhoz képest, az emberi beavatkozás továbbra is korlátozza őket.Automatizált adagolókezt úgy lehet kiküszöbölni, hogy a folyadékot egyidejűleg juttatjuk el a mikrotiterlemez összes kútjába (pl. 96 vagy 384 lyukú lemezek).
A modern laboratóriumi vizsgálatok gyakran többlépéses „munkafolyamatokat” igényelnek.Automatizált folyadékkezelő munkaállomásokmodulok (pl. rázógépek, fűtőberendezések) és szoftverek integrálása összetett protokollok végrehajtásához.
- Belépő szintű rendszerekkompaktak, felhasználóbarát szoftverrel rendelkeznek, de korlátozott rugalmassággal.
- Fejlett rendszerektámogatja a moduláris frissítéseket, a kibővített munkafolyamatokat és az integrációt más laboratóriumi berendezésekkel.
A folyadékkezelési technológia kiválasztásának főbb tényezői a következők:
(i) Áteresztőképesség, (ii) Munkafolyamat összetettsége, (iii) Költségvetés, (iv) Laboratóriumi hely, (v) Sterilitás/keresztszennyeződés-szabályozás, (vi) Nyomonkövethetőség, (vii) Pontosság.
Precízió az automatizált folyadékkezelésben
A pontosság a folyadék tulajdonságaitól, a pipettázási technikától és (manuális rendszerek esetén) a felhasználói készségektől függ. A folyadék tulajdonságai – amelyeket a hőmérséklet, a nyomás és a páratartalom befolyásol – a következők:
- Viszkozitás(áramlási viselkedés)
- Sűrűség(tömeg/térfogategység)
- Adhézió/kohézió(ragadósság)
- Felületi feszültség
- Gőznyomás
A fejlett rendszerek a paramétereket a következő tulajdonságok figyelembevételével módosítják:
(i) Szívási/adagolási sebesség,
(ii) Légrések (kifúvás/légkiszorítás),
(iii) A szívás előtti tartózkodási idő,
(iv) A hegy kihúzásának sebessége.
Főbb pipettázási technológiák
Folyékony meghajtási mechanizmusok szerint osztályozva:
- Légkiszorítás
- Folyadékkiszorítás
- Pozitív elmozdulás
- Akusztikai technológia
Evolúciós idővonal
Manuális pipetta (egycsatornás) → Manuális pipetta (többcsatornás) → Elektronikus pipetta → Automatizált adagoló → Belépő szintű munkaállomás → Moduláris automatizált munkaállomás
| Pipettázási technológia | Főbb jellemzők | Elsődleges alkalmazások |
| Légkiszorítás | Légpárna választja el a mozgó dugattyút a mintától | Rendkívül stabil 0,5–1000 μl közötti térfogatban |
| Folyadékkiszorítás | Légpárna választja el a rendszerfolyadékot a mintától | Általában fix, rozsdamentes acélból készült, mosható végekkel használják; ideális átszúrt csöveket igénylő lépcsőkhöz |
| Pozitív elmozdulás | Közvetlen érintkezés a mozgó dugattyú és a minta között | Előnyben részesített nagy viszkozitású és illékony mintákhoz |
| Akusztikai technológia | Érintésmentes folyadékátvitel akusztikus energia (hanghullámok) segítségével | Ultra alacsony térfogatok (akár nanoliteres tartományban) |
Közzététel ideje: 2025. május 12.