
洗板机洗液回吸是否能开启/关闭?
一、洗液回吸存在的物理与工程基础
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。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。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 或 .INI 含 BackSuck=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
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。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。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。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
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”。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。幅度/延时
一些高端型号可设 Stroke Length 与 Delay。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。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
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。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。喷头外壁亲水改性
金属针镀 TiN 或 DLC,降低液滴附着力。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。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
OQ/PQ 重跑
所有开启状态变化都要重做 Operation Qualification 与 Performance Qualification,特别是 Carry-over Test(参照荧光素钠法或 HRP-TMB 法)。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。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。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
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。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。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。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。