Автоматизована обробка рідинстосується використання автоматизованих систем замість ручної праці для переміщення рідин між місцями. У біологічних дослідницьких лабораторіях стандартні об'єми переміщення рідини коливаються відвід 0,5 мкл до 1 мл, хоча в деяких випадках потрібні переноси на рівні нанолітра. Автоматизовані системи обробки рідин різняться за розміром, складністю, продуктивністю та вартістю.
Від ручного до автоматизованого обробки рідин
Найбазовішим інструментом єручна піпетка—портативний пристрій, що вимагає багаторазового втручання користувача на кожному кроці (аспірація та дозування). Тривале використання може призвести до травм від повторюваних напружень, таких яксиндром зап'ястного каналу.
Електронні піпеткипредставляють собою наступний еволюційний крок. Як ручні, так і електронні піпетки можуть мати регульовані/фіксовані об'єми та 1–16 каналів. Хоча багатоканальні електронні піпетки збільшують пропускну здатність порівняно з ручними одноканальними піпетками, вона залишається обмеженою людським впливом.Автоматизовані диспенсериподолати це можна шляхом одночасного розподілу рідини по всіх лунках мікропланшета (наприклад, 96- або 384-лункових планшетів).
Сучасні лабораторні аналізи часто вимагають багатоетапних «робочих процесів».Автоматизовані робочі місця для обробки рідинінтегрувати модулі (наприклад, шейкери, нагрівачі) та програмне забезпечення для виконання складних протоколів.
- Системи початкового рівнякомпактні зі зручним програмним забезпеченням, але обмеженою гнучкістю.
- Розширені системипідтримка модульних оновлень, розширених робочих процесів та інтеграції з іншим лабораторним обладнанням.
Ключові фактори вибору технології обробки рідин включають:
(i) Продуктивність, (ii) Складність робочого процесу, (iii) Бюджет, (iv) Лабораторний простір, (v) Контроль стерильності/перехресного забруднення, (vi) Відстежуваність, (vii) Точність.
Точність в автоматизованому обробленні рідин
Точність залежить від властивостей рідини, техніки піпетування та (для ручних систем) навичок користувача. Властивості рідини, на які впливають температура, тиск і вологість, включають:
- В'язкість(поведінка потоку)
- Щільність(маса/одиниця об'єму)
- Адгезія/когезія(липкість)
- Поверхневий натяг
- Тиск пари
Розширені системи налаштовують параметри з урахуванням цих властивостей:
(i) Швидкість аспірації/дозування,
(ii) Повітряні зазори (видув/витіснення повітря),
(iii) Час витримки перед аспірацією,
(iv) Швидкість витягування наконечника.
Основні технології піпетування
Класифіковано за механізмами рідинного руху:
- Витіснення повітря
- Витіснення рідини
- Позитивне зміщення
- Акустична технологія
Хронологія еволюції
Ручна піпетка (одноканальна) → Ручна піпетка (багатоканальна) → Електронна піпетка → Автоматизований дозатор → Робоча станція початкового рівня → Модульна автоматизована робоча станція
| Технологія піпетування | Основні характеристики | Основні застосування |
| Витіснення повітря | Повітряна подушка відділяє рухомий поршень від зразка | Висока стабільність для об'ємів від 0,5 до 1000 мкл |
| Витіснення рідини | Повітряна подушка відокремлює рідину системи від зразка | Зазвичай використовується з фіксованими наконечниками з нержавіючої сталі, що миються; ідеально підходить для сходів, що потребують перфорованих трубок |
| Позитивне зміщення | Безпосередній контакт між рухомим поршнем та зразком | Переважно підходить для зразків з високою в'язкістю та летючими речовинами |
| Акустична технологія | Безконтактне перенесення рідини за допомогою акустичної енергії (звукових хвиль) | Ультранизькі обсяги (аж до нанолітрового діапазону) |
Час публікації: 12 травня 2025 р.