洗板机是否支持多种液体并行使用?

在免疫检测、细胞实验、生物化学分析等高通量实验场景中,洗板机作为自动化清洗系统的核心设备,其功能早已不仅局限于“冲洗”单一试剂残留。在许多实验流程中,用户常常需要使用多种洗涤液,如预冲液、主洗液、去残液、去离子水、蛋白解离剂等,以适应不同阶段的实验需求。

一、什么是“多种液体并行使用”?

多种清洗液并行使用,主要指洗板机在一个操作流程中能够调用两种及以上不同性质的清洗液,完成以下目标:

  1. 多步清洗:如“先用去离子水冲洗 → 再用PBS-T清洗 → 后用纯水收尾”;

  2. 功能性洗液交替:使用带酶洗液、去除背景剂、强力解吸液等按需更换;

  3. 程序化切换液体:不同孔位、不同板块用不同液体(高端洗板需求);

  4. 实时切换而非手动更换:避免人工加液换液,提升效率和准确性。

并行使用并不等于“多个瓶子灌一个液体”,而是每种液体有独立输入通道,受程序控制自动注入并清洗不同阶段的孔板内容


二、现实实验需求推动多液系统发展

1. ELISA类复杂洗板流程

  • 初洗:PBS洗液

  • 主洗:含Tween-20清洗液

  • 清除:高盐或含酶洗液

  • 收尾:去离子水

2. 细胞实验的保护性清洗

  • 缓冲液洗涤

  • 酶水冲洗(去除多余细胞蛋白)

  • 中和液保护

3. 分子杂交实验(如核酸杂交板)

  • 高温SDS清洗液

  • SSC缓冲液

  • 冷却去离子水

上述流程若每更换一次液体都需要人工操作,不仅费时,而且存在污染和误差风险。因此,设备支持多液自动调用成为实验效率与质量控制的关键。


三、技术结构:洗板机如何实现多种液体支持?

实现多液并行支持,洗板机必须具备如下关键硬件和软件基础:

1. 多通道液体输入口

设备需要配置2~4个以上的独立液体通道接口,通常标记为“液体A、液体B、液体C”等,每个接口连接独立的液体瓶。

2. 独立液泵或液路阀门系统

每种液体需要独立的驱动方式:

  • 多泵系统:每种液体配置独立蠕动泵或注液泵;

  • 多路电磁阀系统:使用一个泵,切换不同通道控制不同液体流入。

高端型号一般采用自动切换阀门系统,可在程序中按步骤调用不同液体。

3. 管路防回流设计

每个液体通道需设置防逆流结构(如止回阀),避免洗液混合、交叉污染或误冲洗。

4. 软件程序支持液体切换逻辑

在清洗程序中,可设置:

text复制编辑Step 1: Use Liquid A → Wash 3 times at 350μL  
Step 2: Use Liquid B → Wash 2 times at 300μL  
Step 3: Use Liquid C → Soak 5s → Shake → Aspirate

高级软件还支持按孔位、按板块区域分配不同液体,例如左半区使用A液,右半区使用B液。


四、洗板机对多液支持的等级划分

等级描述常见设备型号
① 单液系统仅支持一个液体通道,人工换瓶初级国产或基础教学型
② 双液系统具备2个通道,可在程序中选择A或B液Rayto RT-600系列等
③ 三液系统多达3个清洗液+1个去离子水,软件自动调用BioTek ELx405、Tecan PW96等
④ 多液智能分区具备多个通道+区域编程能力,孔位级别切换液体Tecan HydroSpeed、Dynex DS2等

五、多液使用的操作流程示例

以典型三液系统为例:

  1. 用户将PBS、PBS-T、纯水分别接入液体A、B、C通道;

  2. 打开程序编辑界面,设置流程如下:

text复制编辑→ Step 1: 液体A注入,洗3次(初步冲洗)  
→ Step 2: 液体B注入,洗2次+震荡(主洗,去除结合物)  
→ Step 3: 液体C注入,洗1次+甩干(去残留)
  1. 启动程序后,洗板机自动依序切换管路和泵,完成清洗任务。


六、设备实例对比分析

1. Rayto RT-3100型洗板机

  • 支持2种液体并行使用(液体A、液体B)

  • 界面可选择“默认液体”或“手动切换”

  • 适合基础ELISA多步洗板流程

2. BioTek 405TS系列

  • 支持4种液体自动切换

  • 软件支持液体自定义命名、程序化调用

  • 程序运行中可按步调用不同液体,无需人工干预

3. Tecan HydroFlex

  • 高通量型,可支持区域清洗液体差异设置

  • 吸液路径独立,防止污染

  • 高适配性,适合自动化实验室与LIMS系统集成


七、多液系统的使用风险与控制对策

风险类型可能后果预防措施
液体倒流混合洗液交叉污染使用止回阀,设置排空操作
通道堵塞某种液体无法流动定期清洗各通道,使用过滤装置
误切换液体实验条件被破坏程序中明确标记各液体用途,设安全提示
液体瓶顺序接错使用错误液体,数据失真液体瓶标签统一命名,颜色区分
泵压不一致某些液体注入不均程序中设定每种液体专属注入参数

八、应用价值与场景优势

1. 实验效率提升

  • 无需人工换液,大幅提高操作流畅度;

  • 适合多批次、重复性实验任务。

2. 降低人为错误

  • 避免手动更换液体引发顺序错误或液体混淆。

3. 提高数据一致性

  • 各板、各步骤所用液体统一、流程可复现。

4. 支持复杂实验设计

  • 如渐变洗液浓度、功能性清洗剂分区应用,传统单液设备难以胜任。


九、未来发展趋势:智能液体管理系统

未来洗板机在多液并行应用中将实现以下技术演进:

1. 液体识别芯片(RFID)

自动识别所连接液体类型,匹配程序步骤,避免误用。

2. 动态流体切换系统

实现不间断洗板过程中切换液体,无需停止运行。

3. 液体用量监控

实时记录每种洗液消耗量,自动报警缺液或过量使用。

4. 云端清洗液管理平台

联网设备将液体管理上传至云端平台,实现远程液体使用追踪与库存预警。


十、结论

综上所述,现代洗板机完全具备支持多种清洗液并行使用的技术能力,并且这一能力已成为评价一款洗板机自动化水平与实验适应性的核心指标之一。

对于需要多步洗板、程序自动化、高通量处理的实验室而言,选择一台具备多通道液体支持与智能切换功能的洗板机,将显著提高工作效率、数据一致性与操作安全性

当然,不同品牌和型号的设备在支持通道数量、控制方式、切换逻辑等方面存在差异,用户在采购或使用前应充分评估自身实验需求,选择最匹配的液体管理模式。


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