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赛默飞洗板机5165040液体管理

Thermo Scientific Wellwash 5165040 洗板机是一款高精度全自动微孔板清洗设备,其核心性能依赖于液体管理系统(Liquid Management System)。

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一、概述

Thermo Scientific Wellwash 5165040 洗板机是一款高精度全自动微孔板清洗设备,其核心性能依赖于液体管理系统(Liquid Management System)
液体系统控制着洗液的吸入、分配、回收与排放,是实现高重复性、低残液和稳定清洗效果的关键。

通过蠕动泵驱动、非加压供液设计、双洗液通道及智能液位检测,5165040 可自动完成液体输送与循环,无需人工干预。
合理的液体管理不仅保证设备精度与安全,也延长其使用寿命,避免污染、堵塞和数据偏差。


二、液体管理系统组成

液体管理系统主要由以下六个部分构成:

  1. 洗液瓶系统(Wash Bottle System)

    • 双通道设计(A 通道 / B 通道);

    • 每个瓶体容量 2 L;

    • 采用耐腐蚀材质,可盛放缓冲液、去离子水或稀释试剂。

  2. 液体传输管路(Tubing System)

    • 使用高纯度 PTFE 与硅胶复合管;

    • 负责洗液吸入与分液输出;

    • 管径设计平衡流速与气泡排出效率。

  3. 蠕动泵系统(Peristaltic Pump Unit)

    • 提供恒定流速驱动力;

    • 通过调节转速控制分液体积;

    • 无接触式结构防止交叉污染。

  4. 喷头组件(Dispense/Aspirate Manifold)

    • 1×12 通道喷嘴,分液与吸液一体化;

    • 支持双模式吸液(单吸、扫吸);

    • 喷嘴采用不锈钢或特氟龙涂层。

  5. 废液瓶系统(Waste Collection System)

    • 独立 2 L 废液瓶;

    • 带液位探针自动检测容量;

    • 内部防倒吸阀防止废液回流。

  6. 液位与传感控制系统(Sensor Module)

    • 实时监测洗液与废液液位;

    • 触发报警防止缺液或溢出;

    • 同步控制泵启动与停止。


三、液体流动原理

在运行过程中,液体流动路径如下:

  1. 洗液瓶 → 吸液管 → 蠕动泵吸入口 → 分配管路 → 喷嘴 → 孔板注液;

  2. 吸液阶段:喷嘴抽吸孔内液体 → 回流管 → 废液瓶。

液体在泵驱动下形成正压喷液负压吸液循环。
蠕动泵转速、喷嘴高度、吸液模式等参数由主控系统精确控制。


四、洗液管理

1. 洗液类型与用途

常用洗液包括:

  • PBS(磷酸盐缓冲液):通用洗板液;

  • PBST(含 Tween-20):用于去除非特异结合;

  • Tris 缓冲液:适合蛋白洗涤实验;

  • 去离子水:冲洗管路与中和清洗。

液体必须澄清、无沉淀,黏度适中。粘度过高会导致分液不均,影响体积精度。

2. 洗液瓶管理规范

  • 每次实验前检查瓶体是否清洁、无裂纹;

  • 保持瓶盖通气孔畅通;

  • 不得使用含酸、强碱或含氯试剂;

  • 洗液应每日更换,避免细菌滋生;

  • 若长时间未使用,应用去离子水冲洗并晾干存放。


五、废液管理

废液系统承担回收污染液体与防止倒吸的重要作用。

1. 废液瓶功能

  • 2 L 聚丙烯材质;

  • 内置液位探针;

  • 配有通气过滤器,防止压力积聚;

  • 设有自动报警功能,当液位达到上限时系统停止工作并提示“Waste Full”。

2. 废液处理要求

  • 实验后必须倒空废液瓶并清洗;

  • 使用 70% 乙醇或中性洗液冲洗内部;

  • 不得长期存放含有蛋白或试剂残液;

  • 遵循实验室废弃液分类处置规定。

3. 防倒吸设计

废液瓶与泵间设单向阀,防止因压力变化造成液体回流。
此结构有效避免泵腔污染,是 5165040 的安全亮点之一。


六、液体分配与回收控制

1. 分配控制(Dispense)

分配由蠕动泵控制转速与时间实现。

  • 体积范围:50–400 µL;

  • 精度误差:≤ ±5%;

  • 分配速度:三档可选(Slow/Normal/Fast);

  • 喷液高度:1–6 mm 可调。

喷液结束后系统自动停止泵转动,防止液体滴漏。

2. 回收控制(Aspirate)

吸液通过反向驱动泵实现负压抽取。
参数包括:

  • 吸液高度(0.5–3 mm);

  • 吸液速度(Low / Medium / High);

  • 吸液模式(Single / Sweep)。

其中 Sweep 模式 喷嘴沿孔底轻扫,可最大限度减少残液,残液量通常 < 2 µL/孔。


七、液体路径清洁与维护

液路维护是液体管理的核心。若清洗不及时,管道中可能产生结晶、蛋白沉积或藻类生长。

1. 每日维护

  • 实验后执行 Maintenance → Rinse 程序;

  • 使用去离子水循环清洗 3–5 次;

  • 检查废液排放是否顺畅;

  • 拆洗喷头,防止堵塞。

2. 每周维护

  • 用 0.1% NaOH 或中性洗液浸泡清洗管路;

  • 检查泵管表面有无磨损或变形;

  • 清洗过滤器与瓶盖通气孔。

3. 每月维护

  • 执行深度清洗程序:依次循环 PBS → 去离子水 → 乙醇 → 去离子水;

  • 拆下液瓶彻底清洗并晾干;

  • 校验分液体积与吸液精度。


八、液位与报警管理

5165040 内置液位检测模块,通过传感探针实时监控洗液与废液状态。

1. 洗液不足报警

当洗液瓶液位过低时,屏幕显示“Liquid Low”,并自动暂停程序。
操作者应立即补充洗液并执行 Prime 重新引液。

2. 废液满报警

液位探针检测废液瓶容量达到上限后,设备立即停止运行并提示“Waste Full”。
排空废液、清洗瓶体后重新启动。

3. 报警维护技巧

  • 探针应定期清洁以保持灵敏;

  • 探针接头必须干燥,避免误报;

  • 若报警持续,可在 Tools 菜单中执行 Sensor Test 校验模块。


九、双洗液通道管理(Dual Buffer System)

5165040 配备双洗液瓶系统,可在程序中实现自动切换:

  • A 通道:主要洗液(PBS);

  • B 通道:次级洗液(去离子水或特殊缓冲液)。

在程序设置中可定义使用顺序:
例如 “A → Soak → B → Aspirate”。

优势包括:

  1. 避免频繁更换瓶体;

  2. 支持多阶段清洗,如酸碱交替;

  3. 提高操作效率。


十、液体精度控制与校准

液体精度是液体管理系统性能评估的重要指标。

1. 分液体积校准

步骤:

  1. 在 Tools 菜单选择 Calibration;

  2. 放置量筒接取 10 次分液;

  3. 测量平均体积;

  4. 若偏差 > ±5%,输入校正值保存。

2. 吸液残液校验

  1. 加注 300 µL 水至 96 孔板;

  2. 运行标准清洗程序;

  3. 清洗后称量板重差,计算残液体积;

  4. 若残液 > 2 µL,应调整吸液高度或更换泵管。


十一、液体安全与污染防控

液体系统长期运行中易产生交叉污染或细菌滋生,需注意以下要点:

  1. 避免液体混合

    • 不同试剂不得共用管路;

    • 若更换液体类型,必须执行双次 Rinse 程序。

  2. 防止污染回流

    • 保证单向阀完好;

    • 废液瓶压力保持平衡;

    • 使用时关闭非使用通道瓶盖。

  3. 定期更换洗液

    • PBS、PBST 建议每日更换;

    • 去离子水不得超过 48 小时。

  4. 防止生物膜形成

    • 若设备长期停用,应注入 70% 乙醇存放;

    • 重新使用前用去离子水冲洗干净。


十二、泵管与连接件管理

泵管作为液体传输的关键部件,其状态直接影响体积精度与流速。

检查与更换周期

  • 每周检查表面磨损与弹性;

  • 每 6 个月更换一次泵管;

  • 更换时注意方向一致,避免装反。

连接件检查

  • 快速接头应无渗漏;

  • O 型圈应光滑、无裂纹;

  • 接头插拔时避免用力过大。


十三、特殊操作与异常处理

故障现象原因分析解决方法
洗液不流动管内有气泡或过滤器堵塞执行 Prime,清洗过滤器
分液体积不均泵管老化或液体含泡更换泵管、预脱气
吸液不彻底吸液高度设置不当调整至 0.5–0.8 mm
液体渗漏管路连接松动重新插紧接头
废液满未报警探针被污染清洁液位传感器

十四、液体使用与存储建议

  1. 使用新配制的 PBS / PBST 缓冲液;

  2. 储存在避光密封容器中;

  3. 不使用含腐蚀性或高挥发性试剂;

  4. 洗液瓶中不得混合不同来源液体;

  5. 实验结束后立即清空液瓶并冲洗。


十五、系统优化与维护策略

为保持液体系统最佳状态,建议:

  • 每日清洁液瓶与喷头;

  • 每周执行深度冲洗;

  • 每月校准体积;

  • 每半年更换泵管与过滤器;

  • 每年进行一次系统检验。

此外,操作人员应养成以下习惯:

  • 定期观察液体流动状态是否连续;

  • 听泵转动是否平稳无异常声;

  • 检查液体颜色变化是否异常。


十六、液体管理与实验精度的关系

良好的液体管理直接影响实验结果:

  • 液体流速均匀 → 清洗一致;

  • 残液少 → 降低背景值;

  • 液体纯净 → 防止非特异反应;

  • 系统无气泡 → 保证分液体积精度。

特别是在 ELISA 检测中,若洗液管理不当,会导致孔间差异、结果偏高或偏低。
因此,液体管理不仅是设备维护要求,更是实验质量控制的核心。