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洗板机吸液时间如何调节?

引言:为什么要调节洗板机的吸液时间?
洗板机在板式检测(如ELISA、CLIA、TRF)中扮演关键角色,特别是在清洗步骤中的吸液阶段,其效率和彻底性直接影响:

洗液残留量大小

孔间差异性(CV%)

洗净度与信号背景比

整体清洗时间与节奏控制

机在板式检测(如ELISA、CLIA、TRF)中扮演关键角色,特别是在清洗步骤中的吸液阶段,其效率和彻底性直接影响:

  • 洗液残留量大小

  • 孔间差异性(CV%)

  • 洗净度与信号背景比

  • 整体清洗时间与节奏控制

在不同实验条件(孔板类型、样品粘稠度、震荡程序等)下,合理设定吸液时间对于保证清洗效果、延长设备寿命及优化实验流程都具有非常重要的意义。


二、什么是“吸液时间”?

吸液时间是指在一次清洗循环中,洗板机吸头针尖开始抽取孔内液体至结束为止的持续时间。常用单位为秒(s)或毫秒(ms)

通常包括三个阶段:

  1. 吸液启动延迟(Delay):吸针刚接触液面后的静置延时;

  2. 吸液持续时间(Aspiration Time):泵维持负压实际抽液的过程;

  3. 收尾停留(Hold):抽干后保持负压时间,避免残留液回流;

多数洗板机将这三者综合设置为一个总的“吸液时长”参数。


三、吸液时间的默认设置与范围

不同品牌、不同型号的洗板机,其出厂或默认吸液时间略有差异:

品牌 / 型号默认吸液时间可调节范围备注
BioTek 405TS0.8–1.2 秒0.1–5 秒软件中可逐秒设置
Tecan HydroSpeed1.0 秒0.5–10 秒高端型号支持子程序精调
Thermo Wellwash1.5 秒固定档位:短/中/长控制精度较粗
Rayto RT-3100B1.0–1.3 秒0.1–3 秒国产普及型产品
Berthold Zoom HT0.5–1.2 秒支持0.1秒步长用于药筛快吸系统

注:吸液时间过短会导致残留液体;过长则会延误整个流程甚至损害泵寿命。


四、吸液时间调节的主要控制方式

1. 通过仪器面板设置

大多数独立洗板机内置液晶触屏/按键菜单,在“程序设定”项中找到:

  • 吸液时间(Aspiration Time)

  • 吸液速度(Flow Rate)

  • 吸液高度(Depth)

根据实际需求修改秒数并保存程序即可。

2. 通过PC软件控制

高端洗板机配套软件(如BioTek LHC、Tecan HydroControl)支持:

  • 吸液时间精调(如0.1秒级);

  • 复杂子程序管理(多吸头同步/异步吸液);

  • 脚本编辑:如设定“吸1秒→暂停0.5秒→重复一次”;

3. 通过自动化平台接口控制

在自动化液体处理系统中(如Hamilton、Tecan Freedom EVO平台),吸液时间常由中央调度系统统一控制,通过洗板机API接口写入指令:

此方式适用于流程调度/机器人平台。


五、影响吸液时间设置的关键因素

1. 孔板类型

孔型建议吸液时间原因
U底≥1.0秒液体集中底部,需更充分抽吸
平底0.8–1.0秒抽吸效率高
V底0.6–0.8秒液体集中点快,但易抽干过快形成涡流
深孔板≥1.2秒液柱高,需多时间抽干

2. 液体性质

  • 高蛋白或高盐样品:粘度大,需延长吸液时间;

  • 含泡沫/表面活性剂液体:易产生回流,应增加吸液时间或设置停留;

  • 温度较低液体:黏滞性提升,也需适当延长抽吸时间;

3. 吸液速度与压力

  • 高速抽吸需较短时间,但可能形成涡流或拉泡;

  • 若泵或真空系统老化,实际抽吸效率降低,需手动延长时间补偿。

4. 吸液高度

  • 吸头若距孔底过近,会在液未完全抽干前已停止抽吸;

  • 设置过高又可能抽取不完全,残留偏大;

  • 合理吸头高度结合吸液时间,是残留控制的关键。


六、吸液时间调节对实验性能的影响

吸液时间调整可能结果实验影响
时间过短(<0.5秒)抽液不彻底,残液高背景信号升高,洗净度差
时间适中(0.8–1.2秒)抽液充分,残留低最佳方案
时间过长(>3秒)时间浪费、泵过热影响通量,泵寿命缩短
时间不稳定(不同程序差异大)实验可变性增高CV值上升、数据重复性差

七、特殊程序中的吸液时间策略

1. ELISA常规检测

  • 吸液时间设定:0.8–1.2秒

  • 配合中等吸液速度与1 mm吸头悬空距离;

  • 可在最后一轮清洗后延长吸液时间以提升干净度;

2. CLIA磁颗粒清洗

  • 强烈建议设定为**≥1.5秒**;

  • 保证磁场固定条件下液面下降缓慢、不扰动磁珠;

  • 吸头避免触碰板底/磁环;

3. 时间分辨荧光(TRF)检测

  • 吸液设置以最小残留为目标,可采用“双吸液程序”:第一次0.8秒,第二次0.5秒;

  • 最后一吸可加入延时(Hold)0.3秒,以去除尾液;

4. 高通量自动平台

  • 吸液时间常设为0.7–0.9秒,以节拍均衡为优先;

  • 可同步设置多个吸头,以平均负载和降低误差;


八、吸液时间设定流程(实操范例)

目标:将96孔板洗净残留控制在≤1 μL/孔,CV≤10%

  1. 初始设定吸液时间为0.8秒

  2. 运行1块96孔板,使用重量法测残留体积

  3. 若残留 >1.2 μL/孔 → 增加吸液时间至1.2秒

  4. 若残留差异大 → 检查吸头水平校准,适当调吸头深度

  5. 最终设定稳定后,保存程序为模板供后续批量使用


九、常见误区与错误操作

误区后果纠正建议
吸液时间设定统一但忽略样品粘度不同样本残留不均对每种样本类型建立个性化参数模板
更换泵后不重新验证泵速变化影响抽液量泵更换后应重测实际吸速并调整时间
忽视吸液与加液节拍配合清洗流程混乱或延误建立整套时间链模型,协调吸加程序
使用程序复制但忽略设备差异不同机型表现差异大每台设备独立校准参数

十、吸液时间优化的实际应用价值

  • 提升清洗效率:减少无效停留时间;

  • 提高洗净效果:通过残留减少降低背景干扰;

  • 增强实验重复性:不同板、不同批次洗净一致;

  • 延长设备寿命:避免泵过抽或干抽;

  • 适配多样实验需求:不同孔板、样品、液体可匹配定制流程;


十一、结语:如何科学设置吸液时间?

核心建议如下:

场景吸液时间建议备注
普通ELISA0.8–1.0秒稳定性优先
高蛋白、泡沫多样品1.0–1.5秒适当延时,避免残留
高通量药筛平台0.6–0.8秒节奏优先,配合多头并行
注册验证项目精确校准按SOP规范设置,不随意更改

十二、附表:吸液时间优化检查表

项目检查内容是否完成
当前吸液时间设置合理?___秒是 ☐ 否
吸液后残留量达标?≤1 μL/孔是 ☐ 否
泵是否正常运转?抽吸平稳是 ☐ 否
吸头高度适配孔板?离底1 mm是 ☐ 否
程序保存并归档?有命名模板是 ☐ 否