洗板机洗液回吸是否能开启/关闭?

 “洗液回吸”(Liquid Back-Suck、Liquid Reverse Prime)是多数现代全自动洗板机在抽吸阶段结束瞬间反向拉动真空泵或微型隔膜阀,使管路中的残余洗液被拉回针腔,避免针尖在移向下一孔时形成液滴。一些机型允许用户在设置菜单中将此功能置为 ON 或 OFF,另一些则在固件层面写死。要判断“能否开启/关闭”,需要从机械结构、流体控制硬件、固件选项、软件权限、风险评估、质量体系六大维度系统分析。

一、洗液回吸存在的物理与工程基础

  1. 液膜不可避免
      抽吸末尾关闭真空阀时,针腔残留液体因表面张力附着在金属外壁,若无附加动作,随机械臂升起会拖出细丝。

  2. 背压瞬态
      回吸功能利用负向压力突降(典型 –150 mbar,持续 20–40 ms)将液膜“拉回”针内腔。

  3. 设备差异
      - 单阀-单泵式:回吸靠快速换向阀实现,可由软件关闭。
      - 独立双泵式:冲洗泵+废液泵分离,回吸为结构固化动作,多数厂商不开放。
      - 柱塞泵式微流控:回吸由步进电机反转 ¼ 步驱动,理论上可调幅度或取消。


二、是否“可控”的硬件与固件条件

条件典型表现含义
HMI 菜单有 Back-Suck 选项触屏“Advanced Fluidics”内显布尔按钮十秒内即能启停
配置文件可编辑.CFG.INIBackSuck=YES/NO改完需重启设备
固件锁定版本日志写明“Back-Suck fixed enabled”用户侧无法改动
硬件跳线控制板上 DIP SW1-3 = ON 表示回吸启用需拆壳才切换
气压阀单向仅能吸→排,无法逆行天生不能关闭

实操要领:先查说明书“Fluidic Options”,若标注 User-selectable 即可自由切换;若标注 Factory-preset,通常只能通过服务工程师的诊断模式来更改。


三、为什么需要“开”或“关”——利益与隐患

1. 开启的三大优势

  • 抑制滴漏:降低 80 % 以上针尖挂液。

  • 降低交叉污染:对接 Carry-over 控制线(<0.05 %)尤其重要。

  • 延长喷针寿命:减少腐蚀性洗液在针尖外侧停留。

2. 关闭的四种现实理由

  1. 挥发性或含有机溶剂的洗液
    回吸后溶剂进入泵膜片,易膨胀老化;改为滴落更安全。

  2. 泡沫激增体系
    含 Tween-20 等高表活体系回吸会把泡沫吸回真空罐,引发气阻。

  3. 高致病样本(BSL-3)
    实验室希望污染物直接进入弃液桶,不与回路接触,以减除内部拆洗负担。

  4. 小体积微流控
    某些 1536 孔平台加样体积 2 µL,回吸易把全部液体抽空导致孔底干旱。


四、启停策略与参数调优

  1. 菜单操作
    进入 Settings → Fluidics → Back-Suck 选择 Enable / Disable。保存后,应自动提示执行一次“流路重置”。

  2. 脚本级控制
    具备 API 的机型可在每个洗涤循环前插入 BACKSUCK OFF 指令,仅对该批次生效。

  3. 幅度/延时
    一些高端型号可设 Stroke LengthDelay。常用参数:0.5 mm 行程、30 ms 延迟。若关闭功能,可将行程调为 0。

  4. 多模式切换
    可在 SOP 建立 环境变量HighFoamMode=TRUE 时自动关闭回吸。


五、关闭后如何补偿交叉污染风险

  1. 增加抽吸时间
    将抽吸阀延长 100–150 ms,确保孔底液膜尽量稀薄。

  2. 减速升降
    将 Z 轴抬升速度从 40 mm/s 降至 20 mm/s,减少惯性甩液。

  3. 喷头外壁亲水改性
    金属针镀 TiN 或 DLC,降低液滴附着力。

  4. 喷头晾干位停留
    机械臂在行末停留 1–2 s,使残液自然滴落入废液槽。

  5. 双抽吸循环
    先粗抽、后细抽,各用不同真空度,模拟回吸效果但不把液体吸回泵体。


六、验证与质量文件更新

  1. OQ/PQ 重跑
    所有开启状态变化都要重做 Operation QualificationPerformance Qualification,特别是 Carry-over Test(参照荧光素钠法或 HRP-TMB 法)。

  2. SOP 修订
    技术变动需在标准操作规程加注版本号,说明“回吸关闭”对清洗循环数、废液检查的影响。

  3. 风险评估
    使用 FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)重新打分“交叉污染”与“泵室腐蚀”两个失效模式。

  4. 培训记录
    操作员必须通过更新后的理论+实操考试,成绩计入培训档案。


七、与法规和审计的关联

  • ISO 13485 / IEC 62366 要求任何用户可配置的重要安全功能都需有日志。回吸启停应自动写入 Audit Trail。

  • FDA 21 CFR 820 强调变更控制。制造商将回吸状态开放给用户,需在 IFU 上说明潜在风险。

  • CNAS‐CL02 临床检验实验室准则要求“关键参数原始记录可追溯”,故 LIMS 应保存是否启用回吸。


八、典型场景示例

  1. 常规 ELISA 室
    病原体风险中等,以减少 carry-over 为首要——> 回吸保持开启。

  2. 药筛高通量 1536 孔
    体积极微,且使用 DMSO 体系——> 回吸关闭,并加设吸液延时。

  3. BSL-3 病毒学
    样本高危、去污关键——> 回吸关闭,废液封闭管路加次氯酸钠。

  4. 有机合成外包检测平台
    洗液含 ACN/MeOH——> 回吸关闭,并每周更换 PTFE 阀座以防渗透。


九、未来趋势

  • 智能自适应回吸
    机器学习根据实时粘度、表面张力自动调整背压大小,既防滴也防泡。

  • 一次性喷头
    将回吸动作完全替代为“用后即弃”;在抗体制剂 GMP 生产中已现雏形。

  • 空化微震干壁
    利用 MHz 级超声空化震走液膜,无需回吸负压;研发阶段表现可观。


结语

  洗板机的“洗液回吸”功能,本质是用负压瞬间抽走针尖液膜,以换取更低的孔间污染,却可能带来泵路腐蚀、泡沫气阻或生物安全争议。因此“能不能开关”取决于硬件路径是否预留、固件是否解锁、软件权限是否向用户开放。在做出启停决定前,实验室应综合考虑洗液化学性、样本危害性、孔体积、质量阈值、维护预算等多因子,并通过重新验证、更新 SOP、培训人员及刷新风险评估来闭环。如果现有机型不支持,切勿私自改线;可寻求厂商工程模式或升级固件。未来,自适应算法与一次性耗材将进一步淡化“回吸”开关的争议,但在当下,合规、审计与安全仍需显式记录这一细小却关键的流体参数。


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