手没停过但人不用守：全自动微量分液仪如何悄悄改变加样节奏

在现代生命科学和检测实验室里，有一种尴尬每天都在发生：几百个孔板的加样、几十种试剂的分配，全部依赖一只手按移液器、一只手换枪头——重复、单调、容易出错，还特别费手腕。全自动微量分液仪的出现，本质上是在解决两个问题：把“单调劳动”变成“程序运行”，把“靠手感估体积”变成“靠机器控精度”。它不只是省力，更是让某些实验从“做不做得到”变成“敢不敢做大”。

一、它到底是个什么东西？

从外形上看，全自动微量分液仪通常是一个体积不大的台式设备，上面有可以放置96孔或384孔板的平台，中间是可以移动的分液头，内部集成高精度泵（多为蠕动泵或注射泵）、步进电机、驱动电路和控制系统。有的采用8通道或更多通道并行工作，可以一次给整板或指定列加液。

以典型的CHFY‑8型号为例：

适用板型：96孔板（部分型号兼容384孔或其他耗材）

分液方式：整板或任意列加样，可设置不同列的分液体积

分液体积范围：常见为0–200μL（1μL增量），有些型号最小可到5μL

分液精度：96孔板100μL时误差通常≤1.5%

分液速度：96孔板100μL整板可在约10 s内完成

显示与操作：液晶屏+图形界面，支持一键清洗、润洗、回抽等功能

这类设备多采用“非接触式分液”，即分液头不直接接触孔板液面，通过喷嘴将液体从一定高度滴入孔中，优点是交叉污染风险低、容易适配不同类型耗材。

二、为什么精度和重复性都“很难出错”

和手按移液器不同，全自动微量分液仪的核心在于“泵+控制”的配合。

1）泵系统的选择

蠕动泵：通过挤压软管实现液体输送，更换泵管即可实现液体更换，方便维护，适合大量样品连续加样。常见产品就是采用8通道蠕动泵进行非接触分液。

注射泵：精度更高，适合极低体积（如<1μL）的高精度分配，但对耗材和维护要求更高。

两种方式都由步进电机精确控制转角或行程，再配合传感器反馈，可以精确控制单次分配体积和流速，从而保证板与板、孔与孔之间的重复性。

2）体积校准与位置校准

开机或更换管路后，通常需要进行：

体积校准：用分析天平称量实际分配液体的质量，反推体积，对泵参数进行校正。

位置校准：让分液头对准标准板上的标记位置，确保液体准确落入孔中心。

校准参数一旦保存，设备在后续使用中都会按照这些参数运行，极大减少了孔间差异。

3）三档分液强度与加样控制

许多设备支持“高/中/低”三档分液强度，用来适应不同粘度或表面张力的液体，以及对液面扰动的敏感程度。例如：

高档：适合低粘度液体，追求速度

中档：一般工作场景

低档：适合容易起泡或要求极小液面波动的实验

配合“预加体积”“润洗”“回抽”等功能，可以进一步提升加样的稳定性和管路清洗的便利性。

三、工作流程：从开机到收尾的完整闭环

虽然不同品牌的界面略有差异，但大多数全自动微量分液仪的使用流程高度相似。以一个典型的CHFY‑8为例，大致流程如下：

1）放置设备与安装管路

将设备放置于水平、稳固台面上。

根据实验需要安装对应的分液管路（不同通道数或不同规格泵管）。

2）开机自检与模式选择

打开电源，屏幕和位置传感器自检。

进入模式选择界面，选择与已安装管路匹配的工作模式。

3）润洗与气泡排出

将进样管插入待分装液体，点击“填充”，让液体充满硅胶管和喷嘴，排出气泡，同时润洗管路，减少残留影响。

4）放置板型与调节高度

放置96孔板/384孔板。

调节喷头高度（一般建议喷头高出板面5–10 mm），确保液滴顺利落入且不反溅。

5）校准（体积和位置）

执行校准程序，将设定体积与实际称量结果对比，保存修正系数；同时确认孔位对中。

6）设置加样方案

在加样设置界面中：

选择需要加样的孔或列

设置“行速”（机械移动速度）、“泵速”（分液速度）、“加液体积”“预加体积”等

可保存不同实验模板，下次一键调用。

7）开始运行与监控

点击“运行”，设备按程序自动完成：

移动到起始位置

按设定体积和速度进行分配

完成后自动返回或进入待机状态

过程中可随时暂停或停止。

8）实验结束与清洗

加样结束后，可使用“回抽”功能将管路内液体倒流回储液瓶，减少浪费。

根据需要进行一键清洗或手动清洗管路，晾干或妥善保存。

四、典型应用场景：它真正帮到的是谁？

1）高通量筛选与药物研发

对大量化合物进行细胞活性筛选时，往往需要给数十块甚至上百块孔板同时加样。

自动微量分液能保证每孔化合物浓度一致、体积一致，避免“板边缘效应”放大。

2）ELISA与免疫检测

标准品、质控品、样本的梯度稀释；显色底物、终止液等试剂的精确加样。

人工分液一旦时间不均，会导致反应时间差异，影响结果重复性；全自动设备可以在极短时间内完成整板加样，反应时间高度一致。

3）PCR/qPCR体系构建

扩增混合液、引物探针、模板的快速分装，尤其是96或384孔板构建时。

对于极小体系（如10–20μL），微升级别的精度和重复性尤为关键。

4）食品安全与环境检测

农残、兽残、毒素等项目的前处理往往涉及大量样品孔板加样。

全自动分液不仅提高通量，还可以减少人员在挥发性、有害试剂暴露环境下的工作时间。

5）细胞培养与药物加药

不同浓度药物在同一块板上分装，可同时做多个重复孔。

对于细胞加药这种“时间敏感”操作，自动化的时间控制比人工更稳定。

五、对比手动移液器：差在“稳”和“可编程”

很多人会问：用一个好的多通道移液器配合电动助吸器，不也一样可以整板加样吗？确实可以，但差距主要体现在：

疲劳度：每天几百孔、上千孔的手动加样，不可避免产生手部疲劳和注意力下降，导致孔间体积差异变大；

精度稳定性：设备由程序和电机驱动，长时间运行也能保持稳定；而人很难长时间保持稳定；

模板化管理：全自动设备可以保存不同“加样方案”，一键调用，利于方法标准化与再现；

六、选型与使用要点

1）如何选择合适的设备？

板型：主要做96孔还是384孔？是否需要兼容不同高度耗材？

体积范围：多数场景在10–200μL之间，但如果需要<5μL或>500μL，要留意规格范围。

通道数：8通道还是更多通道？是否需要单孔或任意列加样？

清洗方式：是否需要耐腐蚀管路，是否支持一键清洗与自洁？

软件：是否支持多段程序、断点记忆、导出日志等。

2）使用过程中的注意事项

液体性质：高粘度、易结晶、易起泡的液体需要选择更低分液强度或调整加样路径。

避免气泡：加样前确保充分润洗管路，排除气泡，否则影响体积精度。

定期校准：环境变化、管路老化都可能影响精度，建议按SOP定期进行体积与位置校准。

防止交叉污染：非接触式分液优势明显，但也要注意喷嘴和环境的清洁，避免携带污染。