Gestione automatizzata dei liquidisi riferisce all'uso di sistemi automatizzati al posto del lavoro manuale per trasferire liquidi tra sedi. Nei laboratori di ricerca biologica, i volumi standard di trasferimento di liquidi variano daDa 0,5 μL a 1 mL, sebbene in alcune applicazioni siano richiesti trasferimenti a livello di nanolitri. I sistemi automatizzati per la movimentazione dei liquidi variano per dimensioni, complessità, prestazioni e costi.
Dalla gestione manuale a quella automatizzata dei liquidi
Lo strumento più elementare è ilpipetta manuale—un dispositivo portatile che richiede un intervento ripetuto da parte dell'utente per ogni fase (aspirazione ed erogazione). L'uso prolungato può causare lesioni da sforzo ripetitivo comesindrome del tunnel carpale.
Pipette elettronicheRappresentano il prossimo passo evolutivo. Sia le pipette manuali che quelle elettroniche possono avere volumi regolabili/fissi e da 1 a 16 canali. Sebbene le pipette elettroniche multicanale aumentino la produttività rispetto alle pipette manuali monocanale, rimangono limitate dall'input umano.Distributori automaticisuperare questo problema distribuendo simultaneamente il liquido in tutti i pozzetti di una micropiastra (ad esempio, piastre da 96 o 384 pozzetti).
Le analisi di laboratorio moderne spesso richiedono "flussi di lavoro" composti da più fasi.Postazioni di lavoro automatizzate per la movimentazione dei liquidiintegrare moduli (ad esempio agitatori, riscaldatori) e software per eseguire protocolli complessi.
- Sistemi entry-levelsono compatti, dotati di software intuitivo ma con flessibilità limitata.
- Sistemi avanzatisupportare aggiornamenti modulari, flussi di lavoro ampliati e integrazione con altre apparecchiature di laboratorio.
I fattori chiave per la scelta della tecnologia di gestione dei liquidi includono:
(i) Capacità produttiva, (ii) Complessità del flusso di lavoro, (iii) Budget, (iv) Spazio di laboratorio, (v) Controllo di sterilità/contaminazione incrociata, (vi) Tracciabilità, (vii) Precisione.
Precisione nella movimentazione automatizzata dei liquidi
La precisione dipende dalle proprietà del liquido, dalla tecnica di pipettaggio e (per i sistemi manuali) dall'abilità dell'operatore. Le proprietà del liquido, influenzate da temperatura, pressione e umidità, includono:
- Viscosità(comportamento del flusso)
- Densità(massa/unità di volume)
- Adesione/coesione(viscosità)
- tensione superficiale
- pressione di vapore
I sistemi avanzati regolano i parametri per tenere conto di queste proprietà:
(i) Velocità di aspirazione/erogazione,
(ii) Intercapedini d'aria (sfogo/spostamento dell'aria),
(iii) Tempo di permanenza pre-aspirazione,
(iv) Velocità di estrazione della punta.
Principali tecnologie di pipettaggio
Classificati in base ai meccanismi di propulsione liquida:
- Spostamento dell'aria
- Spostamento del liquido
- Spostamento positivo
- Tecnologia acustica
Cronologia dell'evoluzione
Pipetta manuale (monocanale) → Pipetta manuale (multicanale) → Pipetta elettronica → Distributore automatico → Postazione di lavoro entry-level → Postazione di lavoro automatizzata modulare
| Tecnologia di pipettaggio | Caratteristiche principali | Applicazioni primarie |
| Spostamento dell'aria | Il cuscino d'aria separa il pistone mobile dal campione | Altamente stabile per volumi compresi tra 0,5 e 1.000 μl |
| Spostamento del liquido | Il cuscino d'aria separa il liquido del sistema dal campione | Tipicamente utilizzato con punte lavabili in acciaio inossidabile fisse; ideale per gradini che richiedono tubi forati |
| Spostamento positivo | Contatto diretto tra il pistone in movimento e il campione | Preferito per campioni ad alta viscosità e volatili |
| Tecnologia acustica | Trasferimento di liquidi senza contatto mediante energia acustica (onde sonore) | Volumi ultra-bassi (fino all'ordine dei nanolitri) |
Data di pubblicazione: 12 maggio 2025