Automatiserad vätskehanteringavser användningen av automatiserade system istället för manuellt arbete för att överföra vätskor mellan platser. I biologiska forskningslaboratorier varierar standardvolymerna för vätskeöverföring från0,5 μL till 1 ml, även om överföringar på nanoliternivå krävs i vissa tillämpningar. Automatiserade vätskehanteringssystem varierar i storlek, komplexitet, prestanda och kostnad.
Från manuell till automatiserad vätskehantering
Det mest grundläggande verktyget ärmanuell pipett—en handhållen apparat som kräver upprepade användaråtgärder för varje steg (aspiration och dispensering). Långvarig användning kan leda till belastningsskador somkarpaltunnelsyndrom.
Elektroniska pipetterrepresenterar nästa utvecklingssteg. Både manuella och elektroniska pipetter kan ha justerbara/fasta volymer och 1–16 kanaler. Medan flerkanaliga elektroniska pipetter ökar genomströmningen jämfört med manuella enkanaliga pipetter, är de fortfarande begränsade av mänsklig input.Automatiska dispensrarövervinna detta genom att samtidigt fördela vätska i alla brunnar på en mikroplatta (t.ex. plattor med 96 eller 384 brunnar).
Moderna laboratorieanalyser kräver ofta flerstegs-"arbetsflöden".Automatiserade arbetsstationer för vätskehanteringintegrera moduler (t.ex. skakapparater, värmare) och programvara för att köra komplexa protokoll.
- Instegssystemär kompakta med användarvänlig programvara men begränsad flexibilitet.
- Avancerade systemstödja modulära uppgraderingar, utökade arbetsflöden och integration med annan laboratorieutrustning.
Viktiga faktorer för att välja vätskehanteringsteknik inkluderar:
(i) Genomströmning, (ii) Arbetsflödets komplexitet, (iii) Budget, (iv) Labbutrymme, (v) Sterilitets-/korskontamineringskontroll, (vi) Spårbarhet, (vii) Precision.
Precision i automatiserad vätskehantering
Precisionen beror på vätskeegenskaper, pipetteringsteknik och (för manuella system) användarkunskap. Vätskeegenskaper – som påverkas av temperatur, tryck och fuktighet – inkluderar:
- Viskositet(flödesbeteende)
- Densitet(massa/volymenhet)
- Vidhäftning/kohesion(klibbighet)
- Ytspänning
- Ångtryck
Avancerade system justerar parametrar för att ta hänsyn till dessa egenskaper:
(i) Aspirations-/dispenseringshastighet,
(ii) Luftspalter (utblåsning/luftförskjutning),
(iii) Uppehållstid före aspiration,
(iv) Spetsutdragningshastighet.
Stora pipetteringsteknologier
Klassificerad efter flytande framdrivningsmekanismer:
- Luftförskjutning
- Vätskeförskjutning
- Positiv förskjutning
- Akustisk teknik
Evolutionens tidslinje
Manuell pipett (enkanalig) → Manuell pipett (flerkanalig) → Elektronisk pipett → Automatisk dispenser → Arbetsstation för insteg → Modulär automatiserad arbetsstation
| Pipetteringsteknik | Viktiga funktioner | Primära tillämpningar |
| Luftförskjutning | Luftkudde separerar den rörliga kolven från provet | Mycket stabil för volymer inom 0,5–1 000 μl |
| Vätskeförskjutning | Luftkudde separerar systemvätska från provet | Används vanligtvis med fasta, tvättbara spetsar i rostfritt stål; idealisk för steg som kräver håltagning av rör |
| Positiv förskjutning | Direkt kontakt mellan rörlig kolv och prov | Föredras för högviskösa och flyktiga prover |
| Akustisk teknik | Kontaktlös vätskeöverföring med hjälp av akustisk energi (ljudvågor) | Ultralåga volymer (ner till nanoliter) |
Publiceringstid: 12 maj 2025