如何选择合适的液体处理自动化平台

自动移液是减少人为错误、提高精度和准确度以及加快实验室工作流程的最有效方法之一。然而，成功实现自动化液体处理的工作流程所需的“必备”组件取决于您的目标和应用。本文探讨了为您的实验室选择液体处理平台时需要考虑的一些关键点。

自动化移液是改进实验室工作流程的关键步骤，有助于提高可重复性、提高通量并减少错误。实验室依赖自动化液体处理技术进行各种应用，包括样品制备、DNA提取、细胞分析和ELISA。这些平台是一项长期投资，选择时不仅应考虑实验室当前的需求，还应考虑未来的潜在需求。这将确保选择正确的平台，并使其能够在未来多年有效地服务于实验室。

第一步

在做出任何决定之前，请仔细查看要自动化的流程：

您是否从一个强大的流程开始？

液体处理自动化可以极大地改善手动工作流程，但它无法修复已经无法正常工作的检测。请将您的工作流程分解成各个步骤，并思考每个步骤对整体工作流程的潜在影响。例如，将检测从手动移液、基于试管的模式转换为自动化、更高密度、基于孔板的工作流程，意味着样品和试剂将在台面上停留更长时间。这会如何影响样品和试剂的完整性？

您的需求将如何改变？

为了省钱，投资一套仅能满足实验室当前需求的系统可能很诱人，但从长远来看，这可能会让您损失惨重。请仔细考虑哪些要素必不可少，哪些要素可有可无。一套优秀的自动化液体处理系统应该可重新配置，以便您能够根据需求的变化，适应新的应用和工作流程。灵活的模块化系统可以让您现有工作流程中的许多要素重新利用和升级。

是否有现成的解决方案可以满足您的需求？

一些专用工作站已针对特定应用进行了优化，并拥有成熟的方案，例如DNA提取、样品制备和细胞培养。这可以大大简化您的选择流程，同时仍能提供实用的“核心”组件，以便将来集成到更大的系统中。相比缺乏灵活性的“封闭式”平台，那些在设计时充分考虑了未来集成和灵活性的现成解决方案更受欢迎。

您有多少空间？您是否有效地利用了它？

空间通常非常宝贵。如今，大多数液体处理系统都支持多用户操作，这增加了对灵活性和空间创新利用的需求。您可以考虑选择一款自动化平台，该平台可以进入工作台下方的空间，例如，方便放置其他分析或样品制备设备等。

维护和保养是否容易？

切勿忽视维修和保养。方便技术人员上门服务可以减少停机时间和工作流程的中断。

选择合适的硬件

无论您从事基因组学、细胞生物学、药物研发、分子诊断还是其他领域的工作，合适的液体处理系统都能让您的工作更加轻松。重要注意事项包括：

空气或液体置换移液？

空气置换式移液器非常适合大体积移液，体积范围从 0.5 μL 到 1,000 μL。虽然仅兼容一次性吸头，但它省去了液体置换式移液器在更换液体或冲洗系统时所需的额外步骤，从而提高了速度和生产效率。此外，它还能降低交叉污染的风险，并提供一种安全的方式来处理放射性或生物危害物质。

液体置换技术兼容固定式和一次性吸头，是处理小于 5 μL 的多次分液的首选技术。可清洗的固定式钢吸头非常适合需要刺穿试管或正压移液的应用。为了获得最大的灵活性，请考虑同时包含空气和液体置换功能的系统。

您使用哪些卷和格式？

确保平台能够处理实验室常用的必要移液量和器具规格（试管和板）。此外，还要考虑自动化是否允许使用更少的样本和试剂量，从而节省成本。

您应该选择哪种移液臂？

主要类型包括：1）可变通道移液器（通常为1至8通道），可处理试管、孔板和许多其他类型的实验室器具；2）专门设计用于向多孔板中分液的多通道移液臂。现代系统允许“即时”更换移液头或转接板——对于使用多种不同配件（例如固定针头、一次性吸头、小容量针头工具等）的方案来说，这是一个明智的选择。

你需要机械臂吗为了额外的灵活性？

机械夹持臂通过在工作台上移动实验室器皿，提供最大的灵活性。机械臂能够快速切换“手指”，确保最大的灵活性，并牢固地夹持试管和板。

哪种类型的移液器吸头可以最大程度地提高可重复性？

吸头质量是影响可重复性的关键因素，它决定着系统性能的成败。一次性吸头通常被认为是消除生物样品间交叉污染的最佳选择。一些供应商现在还提供特殊的低容量吸头，这些吸头经过验证，可在微升或亚微升级别进行可靠的分液，以满足分析微型化等应用的需求。建议购买自动化供应商自有品牌的移液器吸头，以确保获得最可靠的结果。

使用固定吸头的仪器在操作成本方面可能具有优势。固定钢针通常比一次性吸头更容易到达深容器底部，并且能够刺穿隔垫。优化设计的吸头清洗站可降低此设置中交叉污染的风险。

您需要保证无菌的吸头吗？

为了最大程度地降低污染风险，请仅使用标有“无菌”的耗材。这些耗材在严格的条件下生产，并符合包装和运输标准，确保吸头在进入实验台的整个过程中始终保持无菌状态。标有“预无菌”的产品在出厂时是无菌的，但之后仍可能面临许多污染风险。

软件很重要

软件为仪器设置和操作人员提供了接口，其设计将决定编程和与系统交互的难易程度，包括配置工作流程、设置过程参数和选择数据处理方式。软件的设计还直接影响到需要多少培训才能自信地操作该系统。除非您拥有内部软件技术人员，否则设计不良的软件，无论功能多么强大，都可能使您依赖供应商或外部专家来制定定制方案、排除故障，甚至进行最简单的编程更改。在许多实验室中，系统操作员并非编程专家，大多数 IT 团队也不会直接参与仪器控制软件的工作。因此，您可能不得不等待外部顾问的帮助，这会严重影响生产力并危及项目进度。

需要考虑的要点

评估液体处理系统软件时要问的关键问题包括：

• 操作员能否通过触摸屏进行日常操作？
• 供应商是否有现有协议库来简化编程？
• 第三方设备的软件集成能力有哪些？
• 供应商提供的设备驱动程序库的范围是多大？
• 供应商是否有 LIMS 接口经验？
• 您愿意自己编写系统程序吗？
• 对于没有编程专业知识的操作员来说，设置运行有多容易？
• 您需要哪些功能（例如可定制的图形加载指南）？这些功能是否可用？
• 当系统改变用途时，是否可以轻松地重新配置软件？
• 供应商能否帮助确保网络安全？

样品可追溯性

完整的样本可追溯性对于符合质量标准和指南至关重要。条形码标签与合适的软件相结合，可以简化样本和耗材的追踪，并防止可追溯性缺失。自动化标签和追踪解决方案还可以：

• 标明实验室器具在甲板上和存储单元中的位置
• 确保条形码标签正确应用并能正确读取
• 加速条形码读取和样品挑选流程，并简化中间件和 LIMS 的集成。

干预的选择

错误很容易犯，但纠正起来却并非易事。许多自动化系统缺乏“启动/停止”或“撤消”功能，这意味着如果输入错误或需要暂停某个过程，就必须重新启动程序。寻找一个能够检测、理解、报告并从错误中恢复的智能自动化系统，该系统具有启动/停止功能，以便在运行期间安全、轻松地与仪器工作区域交互。

概括

自动化液体处理可以省去许多繁琐的任务，提高生产力，并腾出宝贵的时间用于更重要的工作——但前提是实施正确的解决方案。仔细考虑本文讨论的要点将有助于实验室做出明智的选择，从而充分利用自动化液体处理的优势，让工作更轻松、更高效。