非接触液体工作站

在高度洁净与精确要求的实验环境中，非接触液体工作站展现出了其无可比拟的优势。它们能够精确控制液滴的大小、形状及分布位置，确保每一次操作都达到纳米至皮升级别的精准度，这对于微量样品的分析、高灵敏度生物标记物的检测以及复杂生物反应体系的研究具有重大意义。

一、非接触液体工作站的主要特点
1、非接触式操作：
非接触液体工作站通过空气压力、声波、激光或其他非接触式机制来分配和转移液体，从而避免了移液器头与液体之间的直接接触。
2、高精度：
由于避免了接触式操作中的物理摩擦和残留问题，非接触液体工作站能够实现更高的液体分配精度，通常可以达到纳升（nL）甚至皮升（pL）级别。
3、低污染风险：
非接触式操作显著降低了交叉污染的风险，因为液体不会与移液器头或其他工具表面接触，从而减少了污染物的传播。
4、自动化和集成化：
大多数非接触液体工作站都具备高度的自动化和集成化能力，可以与其他实验室设备（如检测仪器、样品存储系统等）无缝连接，实现液体处理流程的自动化和智能化。
5、多功能性：
这些工作站通常支持多种液体处理任务，包括但不限于分配、混合、稀释、转移和点样等，适用于多种实验室应用场景。

二、非接触液体工作站的构成
1、控制系统
（1）硬件控制：负责工作站内各部件的精确控制和协调，如压力系统、阀门、泵等，以确保非接触式操作的准确性和稳定性。
（2）软件界面：提供用户友好的图形化操作界面，允许用户设置和监控实验参数，如液滴大小、分配速度、目标位置等。软件还可能具备数据记录、分析和报告生成功能。
2、非接触式分配系统
（1）压力或声波系统：利用空气压力、声波等非接触式机制来产生液滴并分配到目标位置。例如，I-DOT技术就是基于压力的非接触式分配系统，通过源板的顶部施加自定义的压力脉冲来产生液滴。
（2）微喷嘴或微孔阵列：作为液滴生成的出口，这些微结构能够精确控制液滴的大小和形状。
3、液体储存与输送系统
（1）液体储存容器：用于存放待处理的液体样品，这些容器可能需要具备特定的密封和防污染设计。
（2）输送管道：连接液体储存容器和分配系统，确保液体能够顺畅、无污染地传输到分配系统。
4、目标板或接收系统
（1）目标板：用于接收分配系统产生的液滴，可以是96孔板、384孔板或其他格式的微孔板。
（2）定位机构：确保目标板能够准确、稳定地定位在分配系统下方，以便接收液滴。
5、检测与校准系统
（1）成像质控相机：如BioSpot Custom工作站中的TopView Camera模块，用于对分液过程进行成像质控，确保液滴分配的准确性和一致性。
（2）液滴体积校准模块：如Smartdrop模块，通过自动校准相机系统对液滴体积进行快速校准，提高分配精度。
6、安全与防护系统
（1）防污染设计：通过非接触式操作和密封的液体处理系统来降低交叉污染的风险。
（2）安全监控：可能包括温度、压力等参数的实时监控和报警功能，以确保工作站的安全运行。
7、其他辅助部件
（1）温控托盘：用于控制液体样品在处理过程中的温度，确保实验条件的稳定性和可重复性。
（2）吸头与耗材：虽然非接触式工作站减少了吸头的使用，但某些操作可能仍需特定耗材的支持。

三、非接触液体工作站的工作流程
1、液体准备：
将待处理的液体样品放入工作站指定的液体储存容器中。这些容器可能需要具备特定的密封和防污染设计。
2、控制系统启动：
用户通过工作站的控制系统设置实验参数，如液滴大小、分配速度、目标位置等。控制系统将根据这些参数启动相应的硬件部件。
3、非接触式分配：
分配系统根据控制系统的指令，利用空气压力、声波等非接触式机制产生液滴。这些液滴通过微喷嘴或微孔阵列等微结构精确控制其大小和形状。
液滴被释放并准确地分配到目标位置，如96孔板、384孔板或其他格式的微孔板中。
4、检测与校准：
某些非接触液体工作站还配备了检测与校准系统，用于实时监测液滴分配的准确性和一致性。例如，通过成像质控相机对分液过程进行成像质控，或利用液滴体积校准模块对液滴体积进行快速校准。
5、数据记录与分析：
工作站通常具备数据记录功能，能够自动保存实验过程中的关键数据。用户可以通过软件界面查看和分析这些数据，以便对实验结果进行验证和优化。

随着生命科学、基因组学、药物发现等领域的快速发展，非接触液体工作站正逐渐成为这些前沿科技领域不可或缺的重要工具。它们不仅简化了复杂的实验流程，提高了实验效率，更为科学家们打开了通往未知世界的大门，助力他们在探索生命奥秘与攻克疾病难题的道路上不断前行。