从手动到全自动：移液工作站的进化之路

在实验室工作中，移液是最为基础且频繁的操作之一。随着科学技术的不断发展，移液工作站的技术也经历了从手动操作到全自动化的长足进步。移液工作站的进化不仅提高了实验的精度和效率，还在减少人为误差和劳动强度方面起到了至关重要的作用。

移液工作站的进化之路

一、手动移液器的诞生与局限
1、诞生背景：在19世纪末，生命科学实验中并没有专门的移液工具，移液所需的真空源通常靠手捏橡胶头产生，这种方式只能进行粗略的移液操作，无法满足精确移液的需求。
2、吸管时代：随后，纸吸管的诞生在一定程度上改变了这一状况，但精度不高、重复再现性能差，且存在安全隐患。
3、微量移液器的出现：1957年，德国科学家海因里希·施尼特设计了世界上第一支微量移液器，基于空气置换式的原理，实现了可重复再现、精确可靠的微升级移液。这一发明为后续的移液器发展奠定了基础。
4、技术提升：随着技术的不断进步，多道移液器、可调量程移液器、电动移液器等新型技术被不断发明，进一步提高了移液操作的效率和可靠性。
然而，尽管这些手动或半自动移液器在技术上有所提升，但它们仍然严重依赖于人工的重复劳动，当样本量大幅度增长时，易造成人为因素误差，且给工作人员带来很大工作负担。

二、自动化移液工作站的诞生与发展
1、技术背景：20世纪80年代，电机和微处理器技术的发展实现了对马达和阀门功能序列进行编程，从而促进了全自动化移液工作站的发展。
2、早期产品：
1980年，哈美顿推出第一台全自动的样本制备工作站Microlab 2000。
1986年，美国加州Cetus公司推出Propette，一种小型的12通道、多微滴板液体转移装置，主要用于微板转移和洗板。
同年，贝克曼·库尔特推出Biomek 1000，由垂直机械臂、移液工具、洗板机单元等组成。
3、技术突破与多样化：随着自动化移液工作站技术的不断突破，其功能越来越完善和多样化。例如，1987年汉密尔顿推出的MicroLab AT，用于批量检测艾滋病和肝炎病毒，具有可变跨度、12通道，并摒弃了管路，采用可抛式一次性吸头的移液设计。
4、广泛应用：自动化移液工作站目前在生命科学、药物筛选、分子诊断以及临床检测等领域已经得到了广泛的应用。其优势在于能够显著提高液体处理的精确度、准确度、重复性和效率，同时减少人为误差和实验人员的操作负担。

三、现代自动化移液工作站的特点与趋势
1、高精度与高效率：现代自动化移液工作站以速度快、精准度高著称，能够满足高通量实验的需求。
2、智能化与集成化：随着智能化技术的发展，自动化移液工作站开始集成更多的智能功能，如数据追踪、过程控制与追溯等，为实验结果提供可靠证据。
3、多样化与定制化：为了满足不同领域和实验的需求，自动化移液工作站开始提供多样化的配置和定制化的服务。例如，Opentrons Flex工作站就可以根据实验需求选择不同的移液模块、夹爪模块和工作台等。

从手动移液器到全自动移液工作站的进化之路是生命科学研究和实验室自动化技术发展的必然结果。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，自动化移液工作站将在未来继续发挥重要作用，为科研实验室提供更加高效、准确、可靠的液体处理解决方案。

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