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粘稠液體處理

在實驗室環境中操作和轉移粘稠液體的技術和工具。與黏度較低的同類液體不同,這些液體具有抗流性,其行為更像蜂蜜而不是水。

對於實驗室科學家來說,這種固有的阻力帶來了一系列獨特的挑戰。這些液體的特性--內聚力和黏附力--會導致測量結果不準確、實驗結果不一致,甚至在手動移液過程中產生物理應變。因此,掌握處理黏性液體的複雜性不僅關係到精確度,還關係到確保科學研究的可靠性和可重複性。

實驗室工作流程中常見的黏性液體

糖化液體

糖化液體由糖組成,與其他黏稠液體相比,糖化液體對移液管吸頭壁的黏附力更強,內聚力也相對更高。這些液體的黏度隨稀釋程度的不同而變化。由於這些液體會黏附在吸頭上,因此在吸液和分液後放慢吸頭抽出速度有助於避免氣泡和液滴的形成,並確保吸液和分液的清潔。

揮發性黏稠液體

揮發性黏稠液體是甘油/PEG 與乙醇或異丙醇等揮發性溶劑的混合物。添加的甘油/PEG 會增加黏度,而揮發性溶劑會增加蒸氣壓。因此,在移液時,使用者可以使用用於水的預設吸液流速。不過,需要降低分配流速。為了解決蒸汽壓升高導致的滴漏問題,有必要在吸液後增加一段空氣柱,以確保移液的準確性。

黏稠表面活性劑液體

黏性表面活性劑液體是一種表面活性劑和黏性糖化液體的混合物。最常用的黏性界面活性劑是 Tween® 20 和 Triton® X - 100,黏度高達 400 毫帕秒 (mPa)。這些液體對移液管吸頭的黏附力較高,但內聚力較低。黏稠的界面活性劑需要以較慢的吸取流速進行吸取,並以最小的速度撤離液體。分配流速需要降低,以確保液體有足夠的時間從移液管尖端滑落。

油的特性與黏性表面活性劑類似,可用上述製程處理。油類需要較長的時間才能完全滑離管壁,這意味著移液管需要較長的時間才能乾淨地進行分配。較慢的吸頭撤離速度有助於減少黏附在移液管吸頭外壁上的油的損失,但由於油對吸頭的黏附力高於油的內聚力,因此油的清潔分配需要較長的液體沉降時間,從而導致延遲。


分配黏稠液體的最佳方法

反向移液

反向移液是處理黏性液體最常用的技術之一。在這種方法中,吸入移液管的液體比需要的多。然後分配所需的體積,留下多餘的液體。這種技術對於減少氣泡的形成和確保準確的體積特別有用。透過確保移液器吸頭完全潤濕,然後只分配所需的體積,反向移液可以提高準確性,尤其是對於黏度很高的溶液。

兩步排液

兩步驟排液法旨在提高處理黏性液體時的精確度。首先,緩慢地分配一部分液體,以確保精確地轉移所需的體積。然後,再快速排出剩餘的液體。這種兩階段的方法可確保以受控的方式釋放液體,最大限度地減少空氣夾帶的機會,並確保一致、精確的分配。

接觸排液策略

接觸式排液策略是指移液管吸頭與接收容器的壁或表面直接接觸。透過將吸頭接觸容器的側面,黏稠的液體可以順著容器壁流下,減少黏在吸頭上或形成液滴的幾率。這種方法特別適用於高黏度或黏性液體,可確保樣品全部轉移,並最大限度地減少浪費。


使用專用吸頭處理黏性液體

更寬孔徑的吸頭

與標準移液管吸頭相比,寬口吸頭的開口設計得更寬,適合處理非常濃稠的溶液、凝膠或漿液。寬口設計可減少吸取或排出黏稠液體時的阻力,使流動更順暢,並將氣泡形成的幾率降至最低。在處理黏度極高的樣品時,標準吸頭可能會堵塞或輸出量不一致,而這種設計則特別有益。

低吸附吸頭

低吸附吸頭由獨特的聚丙烯材料製成,或塗有疏水性物質,是需要最大限度地回收樣品時的首選。這些吸頭可最大程度地減少液體對錶面的黏附,確保幾乎所有吸入的體積都被排出。這項特點在處理珍貴樣品時尤其重要,可確保最大程度地減少浪費並達到最佳精度。

濾芯吸頭

這些吸頭整合了屏障或過濾器,可防止液體、氣溶膠或任何污染物進入移液器。這種設計確保了樣品的純度,並為移液器提供了一層額外的保護,使其免受潛在的污染或損壞。在 PCR 等工作流程或處理 DNA/RNA 時,即使是微小的交叉污染也會影響結果,因此濾芯吸頭是不可或缺的。

正位移移液吸頭

這些一次性移液管尖獨特設計,配備了整合式活塞。活塞直接與液體接觸,繞過了標準移液管中典型的空氣墊。因此,即使是最粘稠或揮發性的液體也能實現精確和完全的分配。對於處理高度異質樣品或易揮發樣品的研究人員,這些移液管尖提供了可靠的解決方案。

加長吸頭

加長型移液管吸頭比標準吸頭更長,設計用於方便進入深容器或試管底部。加長吸頭的長度可確保吸入和分配整個樣品,最大限度地減少死體積,確保結果的一致性。在處理深孔板或長試管時,標準吸頭可能無法有效吸入樣品,而加長吸頭則特別有用。

特殊材料吸頭

除了標準的聚丙烯材料外,有些移液器吸頭還採用針對特定液體特性的材料製成。根據其成分的不同,這些吸頭可提供減少靜電、增強耐化學性或其他特殊性能等優點。它們的應用與液體的性質或實驗要求有關,確保吸頭材料與樣品的特性相輔相成,從而獲得最佳結果。

粘稠液体处理从未如此简单

OT-2 是一款台面式液体工作站,设计方便灵活,可自动处理许多常见应用。

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如何實現黏性液體處理過程的自動化:

自動液體處理系統,如 OT-2 或其他先進的機器人系統,可以透過程式設計來處理黏性液體。這些系統可以調整移液速度,使用專用吸頭,並採用演算法確保結果的準確性和可重複性。自動化流程通常包括:

  • 針對特定黏稠液體校準系統。
  • 對所需的體積和順序進行編程。
  • 運行測試樣品,以確保全面處理前的準確性。

與手動相比,自動化處理黏稠液體的優勢如下:

  • 一致性:自動化系統每次都能提供相同的效能,減少變異性。
  • 效率:自動化系統可同時處理多個樣本,加速工作流程。
  • 減少浪費:透過確保精確移液,自動化系統可減少試劑浪費。
  • 安全:降低因手動移取黏性液體而導致重複性勞損的風險。

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歡迎聯絡我們,我們的專業應用科學家團隊將協助您確認自動化實驗流程是否與您的需求適配。如果您有查看實驗流程運作的需求,可與我們預約線上Demo,與專家團隊深入討論您的實驗需求。

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