酶标仪真空吸液与加样功能是否常用？
一、引言
酶标仪（Microplate Reader）作为实验室常用的高通量检测仪器，主要用于测量微孔板中样品的吸光度、荧光、发光或时间分辨信号。然而，随着实验室自动化水平不断提升，部分厂商在酶标仪或其配套系统中加入了真空吸液与加样功能（Vacuum Aspiration and Dispensing），以期在样品处理环节实现自动化，提高通量并降低人为误差。究竟这一功能在实际科研或临床应用中是否常用？它是否值得采购与投入？本文将结合技术原理、实际操作、典型应用场景、优缺点分析、操作流程建议以及各大品牌比较，详细探讨酶标仪真空吸液与加样功能的现状与前景，供仪器选型、实验室规划与仪器开发等各类人士参考。
二、酶标仪真空吸液与加样功能概述
2.1 真空吸液（Vacuum Aspiration）原理
真空吸液功能的核心在于利用负压将微孔板孔内液体迅速抽除，通常用于洗板或去除残余液体。该功能所依赖的主要组件包括：真空泵、可调节负压阀、专用吸液头（吸液模板或吸液条）、废液收集系统和控制电路。工作时，由真空泵提供一定负压，吸液头接触孔底并形成密闭通道，将孔内液体抽至废液盒或外部废液回收系统。真空吸液相较于其他去液方式（如倒板法或多通道移液器吸头）具有速度快、重复性好、交叉污染风险低等优点。
2.2 加样（Dispensing）原理
加样功能通常指在微孔板孔内精准加入一定体积的试剂或样品，常见实现方式包括内置移液器模块或与外部移液机器人联动。若将加样功能开放给酶标仪本体，则该功能需配备可更换的移液吸头、多路分液阀门、移液泵（或精密注射泵）、液路清洗系统及软件控制单元。通过软件预设目标孔位与体积参数后，移液吸头在酶标仪机械臂（或导轨）带动下，对准孔位执行加样操作，样品可从储液瓶或外部试剂模块中吸取后分配至微孔板。
2.3 功能组合与协同
在某些综合型高端酶标仪平台内，真空吸液与加样功能可组合为一体，形成在线洗板与加样一体化方案。典型流程为：在加样前对微孔板孔位进行预清洗，以去除残余物或预孵育废液；加样完成后，通过真空吸液迅速进行洗板，然后进行下一步检测。此类设计多见于配备温育、振荡、加热模块的一体化检测平台。若能与上位机LIMS（实验室信息管理系统）联动，则可以实现样品信息和结果自动跟踪，满足大规模筛选与临床检测等需求。
三、应用场景与是否常用的分析
3.1 高通量筛选（HTS）实验室
在药物筛选或生物大分子筛选领域，样本量往往成千上万，人工操作难以满足时效性与准确性要求。此时，将酶标仪与真空吸液加样功能结合，能够实现96孔、384孔、甚至1536孔板的全自动洗板与加样。在此场景下，此功能非常常用，可将实验周期开至小时级别。典型应用包括：ELISA 全自动定量检测、细胞毒性高通量筛选、荧光显微共聚焦筛选等。由于需要同时对上游液体处理（加样）和下游清洗（真空吸液）环节进行自动化，许多生物制药企业或核心实验室已将其列为核心配置。
3.2 临床检验实验室
在临床诊断中心或医院检验科，ELISA 诊断试剂盒仍占有较高比例，常见项目包括传染病抗体检测、自身抗体检测、药物浓度监测等。部分检验科采用酶标仪配套未来得及加样与真空吸液功能的全自动工作站系列，将整个检测流程从样品上机到结果输出实现半自动或全自动化。此时真空吸液与加样功能较为常用，可有效降低人工操作导致的岗位风险与操作误差，并满足临床实验室对检验报告快速出具的要求。然而，根据检验量规模大小，有些小型医院实验室仍以手工操作或多通道移液器吸头辅助洗板为主，真空吸液和加样功能并不常用。
3.3 科研型实验室
对于一般科研实验室而言，研究课题类型和实验规模差异较大。若仅仅需要偶尔进行ELISA实验或液相反应，一般科研实验室更倾向于使用手工多通道移液器完成加样和洗板，成本相对较低。因此，此类环境下酶标仪真空吸液与加样功能并非常规配置，出现率取决于研究课题对工作效率和重复性要求。若科研人员涉及大规模筛选或细胞学实时荧光检测等高频率、重复性要求较高的实验，才会考虑将此功能纳入采购清单。
3.4 教学实验室与中小规模检测室
在高校教学实验室或中小规模检测实验室中，教学示范或常规样本量一般较少，实验设备采购预算有限。此类场景中，酶标仪的主要需求是读数功能，吸液与加样环节更常使用多通道移液器或手动方式完成。因此，真空吸液与加样功能在此类场合不常用，若有采购需求亦多被视为“高端选配”，使用频率较低。
四、优缺点与利弊分析
4.1 优势
4.1.1 提高自动化与通量
真空吸液与加样功能能够将传统手工操作转为自动化模式，大幅提升实验通量，尤其适合高通量筛选、临床检验和大批量样本检测等场景。自动化流程可减少人为因素干扰，提高试验结果的一致性与重复性。
4.1.2 降低交叉污染风险
真空吸液吸头一般设计为专用膜片或弹性聚合物材料，通过与孔底紧密接触实现封闭空间抽吸，减少洗板过程中样本飞溅与交叉污染风险。此外，一些系统支持吸头更换或多通道独立吸液路径，进一步加强系统内部防污染性能。
4.1.3 减少人员劳动强度
尤其在连续大规模实验中，手工加样与洗板既费时又容易疲劳。自动化功能可在夜间或无人监护情况下完成大批量样本处理，释放实验人员精力，用于数据分析、方法优化等更具价值的任务。
4.1.4 高精度与可编程性
高端酶标仪在加样体积和吸液负压控制上具有较高精度，诸如皮升降系统、液位检测、液体类型识别等功能，可以针对不同黏度及不同试剂体系进行灵活编程，实现准确的加样与去液过程。
4.2 缺点
4.2.1 成本投入较大
配备真空吸液与加样模块的酶标仪通常价格叠加显著提高，且还需要配套耗材（如专用吸头、膜片、真空泵维护件等），后续使用成本与维护费用较高。对于科研经费有限的实验室而言，性价比并不理想。
4.2.2 维护与故障概率增高
多了真空泵、吸头抖动装置、液路管线和加样机械臂等复杂子系统，整体系统故障点增加。一旦真空泵老化、吸头密封不良或加样针堵塞，会导致整个实验流程被迫中断，且维修成本与维修周期较长，对实验进度产生影响。
4.2.3 兼容性与通用性受限
各家品牌在真空吸液与加样实现方式上存在差异，吸头形状、孔位排列方式、控制逻辑与软件接口并不通用。因此，当实验室拥有多台不同品牌或型号仪器时，很难实现吸头与加样架之间的通用互换，导致额外采购专用配件与耗材，增加管理成本。
4.2.4 对实验步骤灵活性造成一定限制
自动化系统往往对预设流程要求严格，若实验需要临时更改操作顺序或加入新步骤，软件编程与硬件设定往往需要重复调试。相比手工操作的自由调整，自动化流程缺少灵活性，无论更改还是故障排查，都需要提前规划并消耗时间。
五、实施流程与注意事项
5.1 方案设计与需求评估
在决定是否采购具备真空吸液与加样功能的酶标仪前，实验室需先进行详细需求评估，包括：
样本量与通量需求：评估每日或每周的样本检测量。若日常检测量在百孔以下，自动化投入回报周期可能较长；若检测量在千孔级以上，则自动化投资更具经济效益。
实验复杂度与灵活性需求：若实验流程相对固定，自动化效率高；若实验流程多变、方法更新频繁，则手工或简单移液器更具灵活性。
预算与耗材成本：采购预算是否足以覆盖高端模块价格及后续耗材、维护费用。
人员技能与培训：自动化系统操作涉及软件编程、硬件维护与故障诊断，需培训专门技术人员。若实验室人员对自动化系统不熟悉，将导致系统闲置或使用效率低下。
5.2 硬件安装与调试
正确连接真空泵与排液管路：确认真空泵与仪器连管接口密封良好，排液管路须保持顺畅，且废液管出口需设有废液收集容器并定期更换。
安装吸液头与加样模块：吸液头需根据微孔板孔间距、孔深和液体性质选择合适型号。加样模块的移液吸头要与试剂储液容器、孔位对齐，并设定合理的液位检测参数，避免吸头插入过深或吸空。
软件参数调试：在开始正式实验前，应先运行校准程序，包括加样体积校准、液位检测校准、吸液负压调节等。通常需进行灌注标准液后检测加样误差，验证吸液速度与清洗效率。
5.3 样本处理流程示例
以典型ELISA流程为例，结合真空吸液与加样功能的操作步骤可包括：
预热与程序初始化
启动酶标仪主机，运行自检程序，检查加热模块、液路系统正常。
设置实验程序，指定各步吸液/加样体积、加样孔位、洗板次数与时间间隔等参数。
预清洗微孔板（可选）
若使用二次使用的板或孔底有保护膜，先执行一次真空吸液，将孔内残余液体抽出，再用缓冲液进行简单冲洗。
加样步骤一：底物或抗原包被
通过加样模块从储液容器中吸取预定体积底物或抗原试剂，自动移动至对应孔位进行加样。
加样完成后，系统可设置摇床振荡并恒温孵育相应时间。
液体去除：初次洗板
孵育结束后，将微孔板移至真空吸液位置，由真空泵按照设定负压将孔内溶液吸出至废液盒。
同时可自动更换洗板缓冲液，将洗缓冲液通过加样模块注入孔内多次循环，最后真空吸液去除。
加样步骤二：检测抗体或酶标二抗
加样模块从另一个试剂储液槽中吸取酶标二抗，准确加至各孔，随后进行二次孵育。
二次洗板与底物加样
重复真空洗板过程后，最后加样底物溶液，恒温孵育至显色反应。
将微孔板转回光学检测位置，酶标仪根据软件设定波长读取吸光度数据，并将结果保存至本地文件或直接传输至LIMS系统。
清洗与维护
完成检测后，自动运行系统清洗程序：加样模块管路内循环冲洗缓冲液；吸液头表面清洗；真空泵负压恢复至默认状态。
操作人员需定期更换废液容器，并清洁吸液模块与储液槽，以维持系统稳定性。
5.4 操作注意事项
液体特性匹配：对高粘度溶液（如含高浓度蛋白、胶体或梯度色谱缓冲液）慎用真空吸液，因负压吸力可能不足；对易发泡溶液（如Triton X-100溶液）需预先缓慢搅拌或加消泡剂，以免加样与吸液过程产生气泡影响精度。
吸头密封性检查：定期检查吸液头密封垫或膜片是否有磨损、裂纹，一旦发现须及时更换，以免负压不足导致洗板不干净或残留液体。
废液收集与处理：不同实验使用的废液可能含有化学试剂或生物危害，须符合实验室生化废物处理规范，配置专用废液桶并贴清晰标识。
程序保存与备份：由于实验流程可能较为复杂，需将常用方法脚本保存在仪器或外部存储介质中，并定期备份，以防软件故障或操作失误导致流程丢失。
环境与温湿度控制：真空泵工作时会产生一定噪音与热量，建议将酶标仪放置在通风良好且振动小的环境中，确保加样过程温度与湿度稳定，以保证酶促反应或荧光信号检测的稳定性。
六、常见品牌与型号对比
以下列举几家在酶标仪或配套系统中加入真空吸液与加样功能的知名厂商与典型型号，供用户在选型时参考。
6.1 Thermo Fisher Scientific
Dynex DSX 系列：DSX是一款集成化平台，兼具真空吸液与加样功能，可自动化完成ELISA的全部流程。其吸液模块采用专利真空泵，能实现高精度负压控制，支持96孔与384孔板。加样模块配备多通道移液系统，兼容多种移液头。软件界面友好，可与Thermo Scientific LIMS 产品无缝对接。
优点：集成度高、用户界面直观、售后服务网络完善。
缺点：价格相对较高，耗材需采购原厂专用耗材。
Multidrop Combi（配合 VersaMax/Clariostar酶标仪）：虽然Multidrop Combi本身是一台分液器，但常与热敏板恒温模块和酶标仪联动使用，实现与酶标仪配合真空吸液功能。
优点：兼容性强，可与多种酶标仪配合；加样速度快。
缺点：需外部集成真空吸液模块，整体系统空间占用较大。
6.2 BioTek（现为Agilent Technologies子公司）
EL406 Zap Washer/Dispenser：EL406具备高速双通道加样与四通道吸液功能，吸液头可根据板型自由更换。专为ELISA等高通量实验设计。可选配Agilent酶标仪实现一体化流水线。
优点：吸液通道灵活，可自行配置吸头；多功能一体。
缺点：需要精细校准，维护成本相对较高。
ELx405 Select Deep Well Washer：虽然主要为洗板器，但搭配ELx50自动移液工作站，可完成加样与洗板两部分任务，适合多孔板体系。
优点：模块化设计，可灵活扩展；成本相对可控。
缺点：与酶标仪之间需要额外编程接口与同步控制。
6.3 PerkinElmer
ELx50 Select Deep Well Washer & MicroFlo：MicroFlo为加样模块，可与真空洗板器（如BioTek ELx405）联动，实现全自动加样与洗板。而PerkinElmer EnVision酶标仪可作为下游检测设备。
优点：两者搭配稳定性较好，适合高通量筛选。
缺点：需要多台仪器联动，空间与能耗较大。
JANUS G3 Workstation（全自动移液与洗板平台）：集成加样、吸液、摇床、恒温等功能，可与EnVision酶标仪通过液体输送机械臂联动。
优点：平台级自动化，适合大型筛选中心。
缺点：整体投资非常高，不适合中小型实验室。
6.4 Molecular Devices
Precision™ Washer：主要为洗板器，采用真空吸液原理，支持96孔、384孔、1536孔板，可与SpectraMax系列酶标仪联动，通过软件控制器实现自动洗板。
优点：洗板速度快，吸液效率高；厂商服务体系完善。
缺点：不自带加样功能，需要配合其他分液设备使用。
Multidrop™ Combi Reagent Dispenser：分液速度可达每秒钟数十到数百个孔位，可与吸液器搭配使用，实现加样与洗板的分段自动化。
优点：分液精度高，模块兼容性好。
缺点：仍需额外编程、占用空间大。
