液体处理设备在众多领域发挥着关键作用,其工作原理涉及多种技术与机制。
一、基于活塞原理的移液技术
1、空气置换式(气体活塞式)
由活塞、移液腔体和一次性吸头组成。活塞在密闭套筒内垂直运动产生真空,空出的空间被液体填满,然后将液体输送到其他地方。这种技术的关键在于活塞不与液体直接接触,适用于中低粘度的液体分配。在生物样本处理中,像血液、尿液等样本以及酶溶液、脂类溶液等试剂的分配。使用一次性吸头,只需更换吸头就能处理不同样本,还能通过加装一次性滤芯防止交叉污染。
2、正压式(外置活塞式)
正压式活塞直接接触要处理的液体,通过活塞的行程来计量体积。拉出活塞后,液体被吸入,计量体积取决于气缸/毛细管大小和活塞行程。它在处理DNA样品、挥发性或粘性液体以及小体积液体时比较适用。
二、自动液体处理系统的工作原理
1、总体流程
自动液体处理系统具有储液器,通过抽吸或吸入方式吸取液体然后分配到目标容器。移液头是关键部件,为避免污染,采用特殊装置吸取液体。
2、不同类型系统
单通道系统:功能相对基础,主要用于减少手动移液工作量。
多通道系统:有一定的扩展性,能处理多个样品。
高度并行系统:为微孔板配备适当通道数量,可高速处理大量样品。
三、工作原理
1、基于蠕动泵的液体处理设备
通过蠕动泵的滚轮挤压软管,使液体按照特定方向流动。但每次使用后需清洗和消毒输液软管,且精度有待提高。
2、基于电磁阀和压电驱动或超声的液体处理设备
这些技术主要用于纳升级或皮升级的超微量液体分配操作,不符合常规的大多数液体分配要求。
四、数据处理与自动化控制技术
通常配备控制系统。用户通过操作界面编程设定液体吸取量、分配量等参数,控制系统将指令传达给执行单元。同时,设备还能记录数据,包括移液量、分配位置等,部分设备还具备数据分析和报告功能,以提高实验或生产过程的管理效率。