在現(xiàn)代生命科學(xué)和檢測實(shí)驗室里，有一種尷尬每天都在發(fā)生：幾百個孔板的加樣、幾十種試劑的分配，全部依賴一只手按移液器、一只手換槍頭——重復(fù)、單調(diào)、容易出錯，還特別費(fèi)手腕。全自動微量分液儀的出現(xiàn)，本質(zhì)上是在解決兩個問題：把“單調(diào)勞動”變成“程序運(yùn)行”，把“靠手感估體積”變成“靠機(jī)器控精度”。它不只是省力，更是讓某些實(shí)驗從“做不做得到”變成“敢不敢做大”。

一、它到底是個什么東西？

從外形上看，全自動微量分液儀通常是一個體積不大的臺式設(shè)備，上面有可以放置96孔或384孔板的平臺，中間是可以移動的分液頭，內(nèi)部集成高精度泵（多為蠕動泵或注射泵）、步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動電路和控制系統(tǒng)。有的采用8通道或更多通道并行工作，可以一次給整板或指定列加液。

以典型的CHFY?8型號為例：

適用板型：96孔板（部分型號兼容384孔或其他耗材）

分液方式：整板或任意列加樣，可設(shè)置不同列的分液體積

分液體積范圍：常見為0–200μL（1μL增量），有些型號最小可到5μL

分液精度：96孔板100μL時誤差通常≤1.5%

分液速度：96孔板100μL整板可在約10 s內(nèi)完成

顯示與操作：液晶屏+圖形界面，支持一鍵清洗、潤洗、回抽等功能

這類設(shè)備多采用“非接觸式分液”，即分液頭不直接接觸孔板液面，通過噴嘴將液體從一定高度滴入孔中，優(yōu)點(diǎn)是交叉污染風(fēng)險低、容易適配不同類型耗材。

二、為什么精度和重復(fù)性都“很難出錯”

和手按移液器不同，全自動微量分液儀的核心在于“泵+控制”的配合。

1）泵系統(tǒng)的選擇

蠕動泵：通過擠壓軟管實(shí)現(xiàn)液體輸送，更換泵管即可實(shí)現(xiàn)液體更換，方便維護(hù)，適合大量樣品連續(xù)加樣。常見產(chǎn)品就是采用8通道蠕動泵進(jìn)行非接觸分液。

注射泵：精度更高，適合極低體積（如<1μL）的高精度分配，但對耗材和維護(hù)要求更高。

兩種方式都由步進(jìn)電機(jī)精確控制轉(zhuǎn)角或行程，再配合傳感器反饋，可以精確控制單次分配體積和流速，從而保證板與板、孔與孔之間的重復(fù)性。

2）體積校準(zhǔn)與位置校準(zhǔn)

開機(jī)或更換管路后，通常需要進(jìn)行：

體積校準(zhǔn)：用分析天平稱量實(shí)際分配液體的質(zhì)量，反推體積，對泵參數(shù)進(jìn)行校正。

位置校準(zhǔn)：讓分液頭對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)板上的標(biāo)記位置，確保液體準(zhǔn)確落入孔中心。

校準(zhǔn)參數(shù)一旦保存，設(shè)備在后續(xù)使用中都會按照這些參數(shù)運(yùn)行，極大減少了孔間差異。

3）三檔分液強(qiáng)度與加樣控制

許多設(shè)備支持“高/中/低”三檔分液強(qiáng)度，用來適應(yīng)不同粘度或表面張力的液體，以及對液面擾動的敏感程度。例如：

高檔：適合低粘度液體，追求速度

中檔：一般工作場景

低檔：適合容易起泡或要求極小液面波動的實(shí)驗

配合“預(yù)加體積”“潤洗”“回抽”等功能，可以進(jìn)一步提升加樣的穩(wěn)定性和管路清洗的便利性。

三、工作流程：從開機(jī)到收尾的完整閉環(huán)

雖然不同品牌的界面略有差異，但大多數(shù)全自動微量分液儀的使用流程高度相似。以一個典型的CHFY?8為例，大致流程如下：

1）放置設(shè)備與安裝管路

將設(shè)備放置于水平、穩(wěn)固臺面上。

根據(jù)實(shí)驗需要安裝對應(yīng)的分液管路（不同通道數(shù)或不同規(guī)格泵管）。

2）開機(jī)自檢與模式選擇

打開電源，屏幕和位置傳感器自檢。

進(jìn)入模式選擇界面，選擇與已安裝管路匹配的工作模式。

3）潤洗與氣泡排出

將進(jìn)樣管插入待分裝液體，點(diǎn)擊“填充”，讓液體充滿硅膠管和噴嘴，排出氣泡，同時潤洗管路，減少殘留影響。

4）放置板型與調(diào)節(jié)高度

放置96孔板/384孔板。

調(diào)節(jié)噴頭高度（一般建議噴頭高出板面5–10 mm），確保液滴順利落入且不反濺。

5）校準(zhǔn)（體積和位置）

執(zhí)行校準(zhǔn)程序，將設(shè)定體積與實(shí)際稱量結(jié)果對比，保存修正系數(shù)；同時確認(rèn)孔位對中。

6）設(shè)置加樣方案

在加樣設(shè)置界面中：

選擇需要加樣的孔或列

設(shè)置“行速”（機(jī)械移動速度）、“泵速”（分液速度）、“加液體積”“預(yù)加體積”等

可保存不同實(shí)驗?zāi)０?，下次一鍵調(diào)用。

7）開始運(yùn)行與監(jiān)控

點(diǎn)擊“運(yùn)行”，設(shè)備按程序自動完成：

移動到起始位置

按設(shè)定體積和速度進(jìn)行分配

完成后自動返回或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)

過程中可隨時暫停或停止。

8）實(shí)驗結(jié)束與清洗

加樣結(jié)束后，可使用“回抽”功能將管路內(nèi)液體倒流回儲液瓶，減少浪費(fèi)。

根據(jù)需要進(jìn)行一鍵清洗或手動清洗管路，晾干或妥善保存。

四、典型應(yīng)用場景：它真正幫到的是誰？

1）高通量篩選與藥物研發(fā)

對大量化合物進(jìn)行細(xì)胞活性篩選時，往往需要給數(shù)十塊甚至上百塊孔板同時加樣。

自動微量分液能保證每孔化合物濃度一致、體積一致，避免“板邊緣效應(yīng)”放大。

2）ELISA與免疫檢測

標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控品、樣本的梯度稀釋；顯色底物、終止液等試劑的精確加樣。

人工分液一旦時間不均，會導(dǎo)致反應(yīng)時間差異，影響結(jié)果重復(fù)性；全自動設(shè)備可以在極短時間內(nèi)完成整板加樣，反應(yīng)時間高度一致。

3）PCR/qPCR體系構(gòu)建

擴(kuò)增混合液、引物探針、模板的快速分裝，尤其是96或384孔板構(gòu)建時。

對于極小體系（如10–20μL），微升級別的精度和重復(fù)性尤為關(guān)鍵。

4）食品安全與環(huán)境檢測

農(nóng)殘、獸殘、毒素等項目的前處理往往涉及大量樣品孔板加樣。

全自動分液不僅提高通量，還可以減少人員在揮發(fā)性、有害試劑暴露環(huán)境下的工作時間。

5）細(xì)胞培養(yǎng)與藥物加藥

不同濃度藥物在同一塊板上分裝，可同時做多個重復(fù)孔。

對于細(xì)胞加藥這種“時間敏感”操作，自動化的時間控制比人工更穩(wěn)定。

五、對比手動移液器：差在“穩(wěn)”和“可編程”

很多人會問：用一個好的多通道移液器配合電動助吸器，不也一樣可以整板加樣嗎？確實(shí)可以，但差距主要體現(xiàn)在：

疲勞度：每天幾百孔、上千孔的手動加樣，不可避免產(chǎn)生手部疲勞和注意力下降，導(dǎo)致孔間體積差異變大；

精度穩(wěn)定性：設(shè)備由程序和電機(jī)驅(qū)動，長時間運(yùn)行也能保持穩(wěn)定；而人很難長時間保持穩(wěn)定；

模板化管理：全自動設(shè)備可以保存不同“加樣方案”，一鍵調(diào)用，利于方法標(biāo)準(zhǔn)化與再現(xiàn)；

六、選型與使用要點(diǎn)

1）如何選擇合適的設(shè)備？

板型：主要做96孔還是384孔？是否需要兼容不同高度耗材？

體積范圍：多數(shù)場景在10–200μL之間，但如果需要<5μL或>500μL，要留意規(guī)格范圍。

通道數(shù)：8通道還是更多通道？是否需要單孔或任意列加樣？

清洗方式：是否需要耐腐蝕管路，是否支持一鍵清洗與自潔？

軟件：是否支持多段程序、斷點(diǎn)記憶、導(dǎo)出日志等。

2）使用過程中的注意事項

液體性質(zhì)：高粘度、易結(jié)晶、易起泡的液體需要選擇更低分液強(qiáng)度或調(diào)整加樣路徑。

避免氣泡：加樣前確保充分潤洗管路，排除氣泡，否則影響體積精度。

定期校準(zhǔn)：環(huán)境變化、管路老化都可能影響精度，建議按SOP定期進(jìn)行體積與位置校準(zhǔn)。

防止交叉污染：非接觸式分液優(yōu)勢明顯，但也要注意噴嘴和環(huán)境的清潔，避免攜帶污染。