Geautomatiseerde vloeistofbehandelingverwijst naar het gebruik van geautomatiseerde systemen in plaats van handmatige arbeid om vloeistoffen tussen locaties te verplaatsen. In biologische onderzoekslaboratoria variëren de standaard vloeistofoverdrachtsvolumes van0,5 μL tot 1 ml, hoewel in sommige toepassingen overdrachten op nanoliterniveau vereist zijn. Geautomatiseerde vloeistofverwerkingssystemen variëren in grootte, complexiteit, prestaties en kosten.
Van handmatige naar geautomatiseerde vloeistofbehandeling
Het meest basale hulpmiddel is dehandmatige pipet—een draagbaar apparaat dat herhaaldelijke tussenkomst van de gebruiker vereist voor elke stap (aspiratie en toediening). Langdurig gebruik kan leiden tot RSI-letsels zoalscarpaal tunnelsyndroom.
Elektronische pipettenvertegenwoordigen de volgende evolutionaire stap. Zowel handmatige als elektronische pipetten kunnen instelbare/vaste volumes en 1-16 kanalen hebben. Hoewel elektronische meerkanaalspipetten de doorvoer verhogen ten opzichte van handmatige enkelkanaalspipetten, blijven ze beperkt door menselijke input.Geautomatiseerde dispensersDit kan worden opgelost door de vloeistof gelijktijdig in alle putjes van een microtiterplaat te verdelen (bijvoorbeeld 96- of 384-wellsplaten).
Moderne laboratoriumtests vereisen vaak meerstaps-workflows.Geautomatiseerde vloeistofverwerkingswerkstationsmodules (bijvoorbeeld shakers, verwarmingselementen) en software integreren om complexe protocollen uit te voeren.
- Instapsystemenzijn compact met gebruiksvriendelijke software, maar beperkte flexibiliteit.
- Geavanceerde systemenondersteunen modulaire upgrades, uitgebreide workflows en integratie met andere laboratoriumapparatuur.
Belangrijke factoren bij het selecteren van vloeistofverwerkingstechnologie zijn onder meer:
(i) Doorvoer, (ii) Complexiteit van de workflow, (iii) Budget, (iv) Laboratoriumruimte, (v) Steriliteit/controle op kruisbesmetting, (vi) Traceerbaarheid, (vii) Precisie.
Precisie in geautomatiseerde vloeistofbehandeling
De precisie hangt af van de vloeistofeigenschappen, de pipetteertechniek en (voor handmatige systemen) de vaardigheid van de gebruiker. Vloeistofeigenschappen – beïnvloed door temperatuur, druk en vochtigheid – omvatten:
- Viscositeit(stromingsgedrag)
- Dikte(massa/eenheidsvolume)
- Adhesie/cohesie(kleverigheid)
- Oppervlaktespanning
- Dampspanning
Geavanceerde systemen passen parameters aan om rekening te houden met deze eigenschappen:
(i) Aspiratie-/afgiftesnelheid,
(ii) Luchtspleten (uitbarsting/luchtverplaatsing),
(iii) Pre-aspiratie-verblijftijd,
(iv) Snelheid van het terugtrekken van de tip.
Belangrijkste pipetteertechnologieën
Geclassificeerd op basis van vloeistofvoortstuwingsmechanismen:
- Luchtverplaatsing
- Vloeistofverplaatsing
- Positieve verplaatsing
- Akoestische technologie
Evolutie Tijdlijn
Handmatige pipet (enkelkanaals) → Handmatige pipet (meerkanaals) → Elektronische pipet → Geautomatiseerde dispenser → Instapmodel werkstation → Modulair geautomatiseerd werkstation
| Pipetteertechnologie | Belangrijkste kenmerken | Primaire toepassingen |
| Luchtverplaatsing | Luchtkussen scheidt de bewegende zuiger van het monster | Zeer stabiel voor volumes tussen 0,5 en 1.000 μl |
| Vloeistofverplaatsing | Luchtkussen scheidt systeemvloeistof van het monster | Wordt doorgaans gebruikt met vaste roestvrijstalen, wasbare tips; ideaal voor stappen waarbij buizen moeten worden doorboord |
| Positieve verplaatsing | Direct contact tussen bewegende zuiger en monster | Aanbevolen voor monsters met een hoge viscositeit en vluchtige stoffen |
| Akoestische technologie | Contactloze vloeistofoverdracht met behulp van akoestische energie (geluidsgolven) | Ultra-lage volumes (tot nanoliterbereik) |
Geplaatst op: 12 mei 2025