
酶标仪加样移液头如何清洗与更换?
一、清洗与更换的重要性
1.1 保证分液精度与重复性
在长时间使用过程中,加样移液头的吸液通道、分液管路和阀门容易残留微量试剂或生物样本,例如底物、酶反应产物、血清蛋白质、细胞碎片等。这些残余物会逐渐在通道壁面形成沉淀或附着,导致液体吸排体积偏差,最终使浓度和终点读数失真。若清洗不彻底,后续实验产生的结果可能出现误差,无法保证多个重复孔之间的一致性。
1.2 降低交叉污染风险
高灵敏度的检测实验对污染极为敏感。若加样移液头通道内存在上一轮实验的残留物,无论是DNA、RNA、蛋白质还是酶底物,都会对下次实验造成潜在污染,严重时可能导致假阳性或假阴性结果,进而影响临床诊断或科研结论。通过规范的清洗流程,能够最大程度清除通道内残留,降低交叉污染风险。
1.3 延长设备寿命与减少故障
加样移液头作为酶标仪的易损部件,其内部阀门、O型密封圈、连接管路等长期暴露于各类化学试剂和生物样品中,若未及时清洗,化学物质可能腐蚀零件,生物残渣会堆积导致阻塞,最终造成加样头无法正常运行。定期保养和清洗可以避免管路堵塞、阀门失灵等故障,从而延长设备使用寿命,减少维护成本。
1.4 满足实验室质量管理要求
许多实验室质量管理体系(如ISO 9001、GMP、GLP)对设备维护与校准有严格规定,加样移液头作为关键操作部件,必须制定标准化的清洗与更换规程,并在实验室管理文件中进行记录,以满足审核与溯源需求。
二、所需材料与试剂
在正式开始清洗与更换操作之前,应提前准备好所需工具和试剂,以保证清洗过程高效、彻底、安全。
2.1 工具类
软毛毛刷:用于清除加样头外部和可拆卸零件表面的可见污渍与沉积物,尺寸需与加样头外形相匹配。
超声波清洗机:用于对可拆卸的小部件(如O型圈、识别柱塞、阀门组件)进行超声波震荡清洗,彻底去除微小残留。
多孔吸嘴或一次性移液吸头:用于拆卸后对阀门内部通道进行吹气或冲洗,使通道内残留物充分排出。
塑料镊子与橡胶手套:便于操作小零件或避免手部直接接触化学试剂。
小号容器与试剂瓶:用于配制清洗液与收集废液。
2.2 清洗试剂
去离子水(DI Water):用于基本循环冲洗,去除一般性水溶性残留。
中性或弱碱性洗涤剂溶液:如0.1%–0.5%的实验室专用洗涤剂(非磷酸盐类),用于清除蛋白质和有机物质的黏附。使用时需严格按照厂商说明配比,避免浓度过高导致腐蚀。
70%乙醇或75%工业酒精:用于表面消毒及快速挥发去除部分有机残留,同时具有一定脱脂作用。注意挥发时需通风;若管路材质不耐醇,需谨慎使用。
稀释氢氧化钠(NaOH)溶液:用于对特别顽固的蛋白质或DNA残留进行化学降解,通常配置为0.1 M浓度。首选先测试加样头材料耐碱性,避免长期浸泡损害密封件。
稀释盐酸(HCl)或柠檬酸溶液:少量使用以去除矿物盐结晶或金属离子沉淀,但需保证加样头材质(通常为聚四氟乙烯、聚醚醚酮等)耐酸。操作时务必配戴防护用品。
专用消毒剂:可选用实验室常用的四氯化碳、戊二醛等高效杀菌剂,用于高级别的无菌要求场景。
三、清洗操作步骤
下面的清洗流程可分为“日常快速清洗”与“深度彻底清洗”两大类。日常快速清洗适用于常规更换吸头前后的简单去污;深度彻底清洗则适用于长期使用、实验周期结束或出现明显加样异常时,对移液头进行一次全方位保养。
3.1 日常快速清洗流程
断电关机与外部擦拭
在酶标仪处于“停止”状态且盘内无微孔板时,先通过仪器软件或控制面板将加样头移动至“服务位置”或“维护位置”,方便取用。
断开电源,确保仪器处于脱机状态。
用一次性纸巾蘸取70%乙醇,对加样移液头外部进行擦拭,去除可见灰尘、指纹、溅落的试剂及飞溅物,尤其针对活塞顶部与吸嘴接口处的接触面;令乙醇迅速挥发后,再用干净无尘布擦拭干净。
更换或清洗吸头
根据实验需求,先取出吸头分配座上的旧吸头,用一次性无菌吸头将残余液体吹出;若使用可重复消毒的金属吸嘴,可取下吸嘴进行简单冲洗。
若采用一次性吸头,直接丢弃于实验室固体废弃物容器中。若吸嘴为重复使用型号,可先放在塑料容器中,用去离子水冲洗两次以上,然后用70%乙醇擦拭表面,最后在室温下自然晾干或轻吹干至无明显水珠。
通道内冲洗与吹气
装上新的干净吸头,将去离子水或洗涤剂溶液吸入通道,进行数次吸排(如吸入10 µL、排出至废液瓶,多重复10–20次),让内部管路中的试剂残留稀释排出。
若通道中有难以去除的小气泡,可用一次性移液吸头插入通道底部,轻轻吹气数秒,促使气泡上浮并脱离。
最后用一次性吸头吸入70%乙醇,并重复吸排5–10次,既去除有机残留又具有简单消毒作用;再用纯净水冲洗两遍,确保不留酒精。
干燥与复位
将加样头置于通风、无尘的区域自然晾干至少5–10分钟,使管路内壁残余水分挥发。
确认无水滴、无气泡后,将加样头放回仪器安装位置,通过仪器自检程序检查吸液与排液效果,观察数次加样液滴是否匀速完整,若测试正常,则可恢复正常开机使用。
3.2 深度彻底清洗流程
深度清洗应在较长实验周期后、出现明显吸液排液不畅、吸液体积不精准或发生通道堵塞时进行,建议每隔1–3个月执行一次。
停机与取出移液头组件
通过仪器控制面板将移液头移动到服务位置。关闭电源并拔下电源线,保持设备无电状态。
按照仪器说明书指示,用专业螺丝刀或卡扣装置将移液头总成从安装支架上拆卸出来,注意拆卸过程中勿使用过大力气,以免损坏连接线缆、气管或电机组件。
拆分可拆卸零件
在干净的操作台上,戴上防护手套,使用镊子逐一拆除加样头下部的吸嘴、O型密封圈、识别柱塞、阀体组合和管路接头等部件,并将它们放入标有编号的塑料托盘中以免丢失。
对于不易拆卸的内部阀门或微型过滤器,可参考厂商提供的分解图,避免盲目拆解导致损坏。
超声波清洗与化学清洗
将拆下的可拆卸部件放入盛有去离子水的超声波清洗机中,以中等功率(20–30 kHz)超声震荡2–3分钟,帮助分散表面与通道内的微颗粒残留。
取出部件,用0.1%–0.5%的中性洗涤剂溶液浸泡5–10分钟,再次于超声波清洗机中震荡1分钟。
根据实验需求或残留程度,对O型圈和其他橡胶密封件可采用0.1 M的稀释NaOH溶液浸泡3–5分钟,去除顽固蛋白或脂质污迹;对金属过滤网与针阀等部件,则可使用稀释盐酸或柠檬酸溶液浸泡1–2分钟去除金属离子沉淀,但浸泡时需严格控制时间并立刻用去离子水冲洗,以免腐蚀。
最后依次放入70%乙醇溶液中浸泡2分钟进行简单消毒,再用去离子水连续冲洗三次,直至无任何化学试剂残留。
检查与更换易损件
检查各O型密封圈是否有龟裂、老化、变形或磨损现象,如有缺陷需更换;同时,准备与原装型号一致的橡胶圈以保证密封性。
对识别柱塞、阀芯、金属或塑料过滤网等易磨损部件,如出现形变、凹陷或堵塞,应及时更换。确保更换部件符合厂商规格,否则会造成二次损坏。
检查管路软管是否松动、裂开或硬化,若发现管路硬化或接头松弛,应更换新的高纯度聚四氟乙烯(PTFE)或聚醚醚酮(PEEK)材质管路,保证其耐腐蚀与耐压性能。
部件晾干与组件重组
将所有部件置于洁净擦拭纸或无尘布上,自然晾干至少30分钟,确保零件内部不残留水分。若遇到小孔无法自然晾干,可用无尘气源(如氮气或压缩空气)轻轻吹干。
戴上干净手套,对照拆解顺序与示意图,将所有部件按照正确的顺序重新组装。每个O型圈需涂抹一薄层符合实验要求的润滑油(如医用级硅油),以保证装配时的密封性与顺滑度;装配后,用手轻压或轻旋各接头一两次,确认配件与管路连接紧密,无松动。
整机测试与校准
将重新组装好的移液头总成按照仪器说明插回原位,确保连接线缆与气管无打折、无拉长;上紧固定螺母或卡扣。
恢复电源,进入仪器自检模式,依次检测加样头进行数次空吸空排循环,然后使用去离子水进行实液分配测试。例如:设定吸排50 µL水样,观察加样头是否能准确排出,与刻度进行比对,若偏差≤±2%,则判定正常;否则需调整阀门紧密度或重复上述清洗步骤。
对移液头整体进行成膜污染检测试验:可加入显色试剂(如悬浮染料溶液),观察吸液排液过程中剩余液滴是否粘附通道壁面,若大量残留,需要重新清洗。
四、更换移液头组件流程
当加样移液头经过多次深度清洗后,若依旧无法恢复灵敏度,出现持续吸液失准、阀门泄露、内壁腐蚀、管路破裂或密封圈无法严密贴合等情况,就需要整组件更换。以下是更换移液头组件的步骤与注意事项。
4.1 准备工作
备齐全新移液头组件:从正规渠道购置与仪器型号匹配的原装或经过厂家认证的配件,包括吸嘴总成、阀门组件和必要的安装螺丝。
阅读说明书与型号对照:仔细核对待安装组件型号与原机型是否一致,确认零件序列号、生产批次与保质期,避免因错配导致无法使用。
配置工具与试剂:准备好安装所需螺丝刀、扭力扳手(如有要求)、无尘布、干净手套以及用于测试的缓冲液。
4.2 拆卸旧移液头组件
断电并进入维护模式:通过仪器控制面板将加样头移动至“维护位置”,断开电源并拔下电源线。
拆卸外部保护罩:使用螺丝刀松开加样头外部保护罩上的固定螺丝,轻轻取下护板,露出内部管路与机械臂连接结构。
移除气管与电缆接口:使用塑料镊子小心拔下加样头与气动系统相连的气管接头,以及与电机或传感器相连的排线。标注或拍照记录每个接口位置,以便后续安装时快速对应。
拆卸固定螺钉与卡扣:根据说明书指示,用螺丝刀依次拧松固定移液头的所有螺钉与卡扣,注意使用与原厂规定扭力相匹配的扭力扳手,避免螺丝过紧导致卡扣裂纹。小心取出整个移液头总成,并将其置于废弃物容器或专用回收箱中。
4.3 安装新移液头组件
对比检查新旧部件:将新移液头组件与拆卸下来的旧部件进行逐一对比,确认外形、接口数量和位置一致,无明显变形、裂缝或异物附着。
对接气管与电缆:按照拍照或标注记录,将新移液头与仪器气管接口一一对接,确保管道无扭曲,并用手轻轻拉拽测试其牢固性;随后将电缆排线按对应接口插入,确保卡扣卡紧,接触良好。
固定于主机架构:将新移液头套入固定位置,对准导轨后,用手指轻轻按压使卡扣扣合。使用螺丝刀或扭力扳手拧紧固定螺丝,确认与主机连接稳固,无松动;如配套有垫圈或隔振块,应一并安装到位。
安装外部护罩与密封件:重新将外部保护罩固定回原位,在固定螺丝拧紧前,确认护罩与机身贴合严密,防止运行时发生振动导致松动。必要时对护罩与机身缝隙处加装防尘条,以减少外界粉尘进入。
4.4 校准与功能测试
开机自检:通电后,让仪器进行自检流程,加样头会做一次自动对中和归零动作,观察确认无卡壳、报警或异常提示。
初步吸液排液测试:先用去离子水进行低体积(如10 µL)吸排测试,查看加样头是否能快速并准确地完成吸液排液动作,管路内无明显气泡滞留。若出现慢速或漏液现象,应立即停机检查连接是否松动或是否有气泡堵塞。
实液精度校准:将去离子水换成含显色染料的测试液(如0.1%色素溶液),设置吸排50 µL–100 µL,测定排出体积后比对秤量或比色定量计算,与理论值比较差异应在±2%以内。如偏差过大,需通过软件菜单或服务手册中提供的步骤进行校准,包括调整针阀流速参数、优化阀门开闭时序等。
跨通道一致性测试:针对多通道加样头,需分别测试每个通道的吸排一致性。可在96孔板中依次吸入同一标准液体,以酶标仪读数或精密天平测量法比对各通道体积,确保各通道体积偏差≤±3%。如发现某通道异常,需重新检查该通道的硬件接口和阀门组件。
软件参数更新:若更换新型号或批次的移液头组件,需在仪器系统设置中更新相关硬件序列号、管路长度与阀门响应参数,以配合系统采集和校正算法,确保后续实验正常运行。
五、注意事项与常见问题
在执行清洗与更换操作时,应关注以下安全性和技术细节,以避免因误操作导致设备损坏或实验失败。
5.1 化学试剂使用安全
穿戴个人防护装备:林使用强酸强碱或有机溶剂时,必须配戴耐化学腐蚀手套、护目镜或面罩,并在通风柜或良好通风环境操作。
溶剂兼容性测试:在使用NaOH、HCl、乙醇等化学试剂前,先查阅厂商手册确认移液头材料(如塑料阀体、橡胶密封圈)耐化学性能,避免因溶剂腐蚀而导致密封失效或部件脆裂。
废液分类处理:含有有机溶剂、重金属或放射性标记物的废液需按照实验室危险废弃物管理规定分类收集,切勿将其直接排入下水道或普通垃圾桶。
5.2 设备拆装与安装规范
非专业人员不得盲拆:若操作人员对酶标仪内部结构不熟悉,不应随意拆卸关键部件,应由经过培训的工程师或技术人员进行操作。
避免拉扯连接线缆:插拔电缆或气管时,须握住接头部位进行拔插,切勿拉扯线缆本体,防止内部导线断裂或管路接口损坏。
使用指定工具与扭力标准:螺丝固定时需使用合适尺寸的螺丝刀及扭力扳手,过紧会导致螺纹损伤,过松会导致组件松动或振动。可参考仪器说明书中的扭矩数据执行操作。
5.3 防止静电与灰尘污染
操作环境清洁度:在进行深度清洗和组件更换时,应选择洁净、无尘、干燥的实验台,避免空气中的尘埃落入移液头通道并造成堵塞。
防静电措施:某些酶标仪的电子部件对静电敏感,操作时可佩戴防静电手环,或将仪器接地,以减少静电带来的损伤风险。
移液头晾干切勿曝晒:在清洗后晾干过程中,应避免阳光直射或高温烘烤,否则易使塑料和橡胶加速老化或变形,影响密封性。
5.4 保留拆卸记录与实验日志
记录拆装日期与操作人:在实验室管理系统或纸质档案中记录每次清洗与更换操作的日期、操作人、使用的试剂及更换部件编号,以便后续追溯。
填写设备维护日志:记录加样头吸排频次、累计使用时间、故障现象、维修措施及校准数据,为后续的故障诊断与预防提供数据支持。
定期回顾与优化方案:根据实验室运行情况,每季度或半年组织技术团队召开例会,对清洗与更换流程进行评估与优化,发现新的更高效的清洗试剂或操作方法及时纳入SOP。
5.5 常见故障与处理
吸液不畅或无法吸液
可能原因:移液头通道内存在堵塞或气泡;阀门或O型圈磨损;气压源故障。
处理方法:先执行快速吹气去泡操作,如持续不畅,则进行深度拆解清洗;检查气源压力是否正常;若阀门或密封件损坏,及时更换相应配件。
分液体积不准确或偏差过大
可能原因:通道内残留污物导致摩擦力增大;阀门响应延迟;气管漏气。
处理方法:重新校准移液头,使用标准体积测试液核对;更换老化密封圈;检查气管接口是否漏气并重新连接。
排液滴落不完全,出现残留液滴
可能原因:阀门未完全关闭或弹簧失效;排液速度过慢;吸嘴孔径被部分阻塞。
处理方法:拆解阀门部件,检查弹簧张力与阀芯是否失灵;如必要更换阀门组件;用超声清洗吸嘴孔径;确保排液速度符合参数设定。
通道出现交叉污染痕迹
可能原因:清洗流程不彻底;使用了与试剂不兼容的清洗液;清洗时吸嘴与管路间接合不严。
处理方法:使用证明相容的清洗试剂进行深度清洗;细致检查每个管路接口的密封垫圈;增大冲洗循环次数,确保彻底清除残留。
六、维护建议与优化措施
在完成清洗与更换操作后,制定并坚持以下维护与优化策略,可进一步提高加样移液头的可靠性与使用寿命。
6.1 建立定期保养计划
按月完成一次日常快速清洗,包括外部擦拭、吸嘴更换与通道水循环;每季度或半年进行一次深度彻底清洗,拆解小零件并超声波清洗。将清洗周期与实验频率、试剂类型相结合,动态调整保养间隔。
6.2 引入电子追踪与提醒机制
可利用实验室管理软件(LIMS)或移动应用,将加样移液头使用次数、清洗日期、故障记录等信息录入系统。设置到达预警阈值时自动提醒维护人员进行保养,有效避免漏检和忘记操作。
6.3 选用高质量配件与耗材
购买加样移液头组件及易损件时,应优先选择原厂配件或与原厂严格兼容的经认证产品,避免因配件质量差造成密封失效或堵塞。定期对所用吸头、密封圈、阀门组件进行质量检查,提前预测并准备备件。
6.4 优化清洗试剂与工艺
针对实验室常用的试剂类型(如染料、蛋白、高盐缓冲液等),可以在深度清洗中加入特定酶解剂(如蛋白酶K、DNase、RNase)以更高效分解顽固生物残渣;并根据试剂化学性质,合理搭配中性洗涤剂、弱酸或弱碱进行交替冲洗,兼顾清洁效果与材料保护。
6.5 定期培训与SOP更新
组织技术人员定期培训,分享清洗与更换过程中遇到的实际问题与优秀案例;在实验室质量管理文件中持续更新SOP,并将新方法、新试剂写入操作规范中,让每位操作人员能够遵循最新版流程执行保养。
七、结论
加样移液头作为酶标仪分液系统的核心部件,其清洗与更换工作对实验结果的准确性、设备运行的稳定性和实验室质量管理至关重要。通过科学合理的日常快速清洗与定期深度彻底清洗操作,可有效清除残留物、保持通道畅通;在必要时及时更换移液头组件,以确保吸排体积准确、操作无误。结合完善的维护计划、电子追踪与人员培训机制,能够最大程度延长加样移液头使用寿命,及时规避潜在风险,为各种实验提供可靠的技术保障。维护工作要循序渐进、关注细节,从外部擦拭到内部拆解,从化学清洗到功能测试,任何一个环节出现疏漏都可能带来不良后果。唯有全方位、多维度采取有效措施,才能实现酶标仪长期高效、稳定、精准运行,为科研与临床检测提供坚实的后勤支撑。
