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洗板机洗板失败率是否有标准?

在 ELISA、CLIA 乃至 TRF 等微孔板法中,“洗板失败”通常是指一次预设洗板程序结束后仍有过量残留液、携带污染或孔间变异超出阈值,进而对后续光学读数造成显著偏差的情况。实验室在统计质控数据时,常用 单孔或单板失败次数 ÷ 总清洗次数 来估算“失败率”。然而,全球现行法规与团体标准并未给出一个直接的 “××% 失败率” 上限;它更多是一个基于残留量、携带污染量、洗液分配/吸液精度等技术指标衍生出的概念。

一、问题提出:何谓“洗板失败率”?

在 ELISA、CLIA 乃至 TRF 等微孔板法中,“洗板失败”通常是指一次预设洗板程序结束后仍有过量残留液、携带污染或孔间变异超出阈值,进而对后续光学读数造成显著偏差的情况。实验室在统计质控数据时,常用 单孔或单板失败次数 ÷ 总清洗次数 来估算“失败率”。然而,全球现行法规与团体标准并未给出一个直接的 “××% 失败率” 上限;它更多是一个基于残留量、携带污染量、洗液分配/吸液精度等技术指标衍生出的概念。


二、现行法规/标准体系梳理

级别代表性文件是否给出“失败率”阈值相关要求或可等效指标
国际ISO 13485 质量体系、IEC 61010 安全、IVDR(2022)要求制造商建立风险管理性能验证流程
指南CLSI EP18-A2《风险管理技术》建议用 FMEA 识别洗板“潜在失效模式”,自行设定可接受限度 clsi.org
中国行业YY/T 1533-2017《全自动时间分辨荧光免疫分析仪》但规定洗液残留量≤3 µL/孔,可作为判定洗板是否“失败”的硬指标 m.book118.com
企业/说明书Tecan HydroFlex、BioTek 405TS 等举例:HydroFlex 要求平均残留量≤0.190 g/板,超阈即判为失败 tecan.com

**结论:**在法规层面,“失败率”并非一个直接被量化的合规指标;各文件更关注 如何定义并验证 关键性能(残留量、携带污染、重复性等)。实验室若希望给出“最大允许失败率”,必须首先选定一组可测量的性能阈值,再通过连续质控数据统计得出。


三、主流厂商技术规格中的“准失败标准”

设备官方残留量规格对应隐含失败判定
Cytena C.WASH< 0.1 µL/孔 cytena.com≥此值通常视为一次程序失败
Infitek MPW-H330≤ 1 µL/孔 infitek.com若实测超 1 µL,则该孔或该板需重洗
Accuris SmartWasher 96≤ 1 µL/孔 accuris-usa.com同上
YY/T 1533(我国体外诊断行业标准)≤ 3 µL/孔 m.book118.com超 3 µL 直接判定清洗系统不合格

行业共识:>90 % 的主流产品把 ≤1 µL/孔 作为日常质控目标;如果实验室检测到残留液超过此阈值,多数 SOP 规定“此板需重洗或报废”。


四、实验室内部如何量化“失败率”?

  1. 确定评价维度

    • 残留体积:重称重法、Artel MVS 染料法等;

    • 携带污染:使用阳性染料冲洗后检测空板光密度;

    • 孔间 CV:计算吸液后的质量或体积变异系数;

    • 管路气泡/堵针率:记录仪器报警次数。

  2. 统计口径

    • 以“孔”为粒度:单孔不达标记 1 次失败;

    • 以“板”为粒度:若 ≥X % 孔失败则整板计 1 次失败。

  3. 常见内部阈值(基于文献与大型 CRO 调研汇总)

    • 残留量合格率 ≥ 99 %(即失败率 ≤ 1 %);

    • 携带污染合格率 ≥ 98 %

    • 设备报警(堵针、缺液)≤ 3 次/百板

  4. FMEA 风险矩阵

    • 按 CLSI EP18 建议,将“残留液超标”“携带污染”定为严重度 S=3–4;预测发生度 O 由历史数据给出;可接受风险指数 (RPN) 通常设 ≤ 40。

小贴士:若实验室周统计显示失败率升高,应首先排查洗头堵塞、真空/压力不稳、板材翘曲,再考虑 SOP 及耗材批次因素。


五、从“失败率”到“质控图表”的闭环管理

  1. 建立 Levey-Jennings 图

    • 以残留体积均值绘图,上下限对应设备规格值(如 ±2 SD 或 1 µL);

    • 连续 3 点趋势靠近上限即触发预警。

  2. 引入西格玛度量

    • 目标规格差异 (USL-LSL) 与过程偏差计算西格玛值;

    • ≥4.5 σ 基本满足每日 <1 % 失败率目标。

  3. 持续改进 (CAPA)

    • 失败事件记录→原因分析→措施→效果验证;

    • 典型 CAPA:更换洗头密封圈、调整吸液高度、更新洗液配方。


六、为什么各实验室数据差异大?

影响因子解释
板材种类U 形底比平底更易残液;深孔板难度更高。
实验介质高蛋白/高盐溶液易成膜或泡沫,残留量增加。
程序参数吸液高度、停留时间、震荡强度差异会放大或缩小残液。
维护频率清洗针内壁蛋白沉积→一次性失败率陡增。

因此,无论采购何种机型,实验室必须对“自身样本+自身 SOP”做 IQ/OQ/PQ 三阶段验证,才能得出可追踪的“失败率基准线”。


七、给实验室管理者的实操建议

  1. 先对标设备规格:读取说明书中的残留体积或 CV 指标,设为“零缺陷”目标。

  2. 用空板建立基线:每台新机运行 200 板,生成平均失败率;此值+2 SD 作为内部阈值。

  3. 月度趋势评估:失败率月升幅 > 30 % 即触发维护;≥ 50 % 进入 CAPA。

  4. 数据可视化:Dashboard 实时展示残留量、失败率、堵针报警等 KPI。

  5. 跨批比对:更换洗液、耗材或维修后,做 20 板平行对照,以排除工艺变动带来的系统偏差。


八、未来可能出现的标准化方向

  • IVD 性能验证系列 ISO/TS 文件:正在讨论把 Residual Volume Uniformity 引入“液体处理设备通用要求”,届时或将首次出现“最大允许失败孔数”数字化阈值。

  • 中国体外诊断设备性能评价指南(在研):针对自动化洗板/加样模组拟给出“残留量 ≤ 1 µL/孔,合格率 ≥ 95 %”的试行推荐值。

  • 数字孪生 QC:依托实时压力-流速传感与 AI 预测模型,先期预判“潜在失败孔”,实时自动重洗,理论上可将用户感知失败率降至 0


九、结语

核心观点: “洗板失败率”目前并不存在一条“一刀切”的国际或国家强制标准;它是由残留体积、携带污染、孔间 CV 等具体性能指标衍生出的统计指标。

实验室若要管理好该指标,应先参照设备规格与行业标准(如 YY/T 1533 残留 3 µL/孔,上位厂商规格 1 µL/孔)设定可量化的判定阈值,再通过连续质控与风险管理工具(CLSI EP18-A2 FMEA、Levey-Jennings 图、西格玛度量等)构建自己的失败率监控体系。只有这样,才能在法规合规、成本控制与检测准确度之间取得最佳平衡,真正把“洗板失败”降至可接受乃至可忽略的水平。