Автоматизированная обработка жидкостейотносится к использованию автоматизированных систем вместо ручного труда для переноса жидкостей между локациями. В биологических исследовательских лабораториях стандартные объемы переноса жидкостей варьируются от0,5 мкл – 1 мл, хотя в некоторых приложениях требуются передачи на уровне нанолитров. Автоматизированные системы обработки жидкостей различаются по размеру, сложности, производительности и стоимости.
От ручного к автоматизированному обращению с жидкостями
Самый простой инструмент — эторучная пипетка—ручное устройство, требующее повторного вмешательства пользователя на каждом этапе (аспирация и дозирование). Длительное использование может привести к повторяющимся травмам от перенапряжения, таким каксиндром запястного канала.
Электронные пипеткипредставляют собой следующий эволюционный шаг. Как ручные, так и электронные пипетки могут иметь регулируемые/фиксированные объемы и 1–16 каналов. Хотя многоканальные электронные пипетки увеличивают пропускную способность по сравнению с ручными одноканальными пипетками, они остаются ограниченными человеческим вмешательством.Автоматические диспенсерыЭту проблему можно решить путем одновременного распределения жидкости во все лунки микропланшета (например, 96- или 384-луночных планшетов).
Современные лабораторные анализы часто требуют многоэтапных «рабочих процессов».Автоматизированные рабочие станции по обработке жидкостейинтегрировать модули (например, шейкеры, нагреватели) и программное обеспечение для выполнения сложных протоколов.
- Системы начального уровнякомпактны, имеют удобное программное обеспечение, но ограниченную гибкость.
- Продвинутые системыподдерживают модульные обновления, расширенные рабочие процессы и интеграцию с другим лабораторным оборудованием.
Ключевые факторы при выборе технологии обработки жидкостей включают в себя:
(i) Пропускная способность, (ii) Сложность рабочего процесса, (iii) Бюджет, (iv) Лабораторное пространство, (v) Стерильность/контроль перекрестного загрязнения, (vi) Прослеживаемость, (vii) Точность.
Точность в автоматизированной обработке жидкостей
Точность зависит от свойств жидкости, техники пипетирования и (для ручных систем) навыков пользователя. Свойства жидкости, на которые влияют температура, давление и влажность, включают:
- Вязкость(поведение потока)
- Плотность(масса/единица объема)
- Адгезия/когезия(липкость)
- Поверхностное натяжение
- Давление пара
Расширенные системы настраивают параметры с учетом следующих свойств:
(i) Скорость аспирации/дозирования,
(ii) Воздушные зазоры (выброс/вытеснение воздуха),
(iii) Время задержки перед аспирацией,
(iv) Скорость снятия наконечника.
Основные технологии пипетирования
Классификация по типу жидкостных движителей:
- Воздушное перемещение
- Вытеснение жидкости
- Положительное смещение
- Акустическая технология
Хронология эволюции
Ручная пипетка (одноканальная) → Ручная пипетка (многоканальная) → Электронная пипетка → Автоматический дозатор → Рабочая станция начального уровня → Модульная автоматизированная рабочая станция
| Технология пипетирования | Основные характеристики | Основные приложения |
| Воздушное перемещение | Воздушная подушка отделяет движущийся поршень от образца. | Высокая стабильность для объемов от 0,5 до 1000 мкл. |
| Вытеснение жидкости | Воздушная подушка отделяет системную жидкость от образца | Обычно используется с фиксированными моющимися наконечниками из нержавеющей стали; идеально подходит для ступеней, требующих проколотых трубок |
| Положительное смещение | Прямой контакт между движущимся поршнем и образцом | Предпочтительно для высоковязких и летучих образцов |
| Акустическая технология | Бесконтактная передача жидкости с использованием акустической энергии (звуковых волн) | Сверхмалые объемы (до нанолитров) |
Время публикации: 12 мая 2025 г.