Automatiserat pipetteringssystem
Ett automatiserat pipetteringssystem är i allmänhet en anordning som utför programmerade överföringar av vätska mellan förvalda grupper av behållare.
Ordet "pipettering" syftar på laboratoriehandboken som kallas pipett , som vanligtvis används inom molekylärbiologi , analytisk kemi och medicinska tester, för att transportera en uppmätt volym vätska. Dessutom regleras dess prestanda av den internationella standarden ISO 8655-1:2002.
Automatiserade pipetteringssystem är också allmänt kända som Liquid Handling Robots ; Ändå är den senare definitionen att föredra närhelst tilläggsmoduler finns (t.ex. laboratorieskakare ), medan den förra vanligtvis fokuserar på vätskeöverföringsegenskaper. En av de största fördelarna med dessa enheter är förmågan att förbättra reproducerbarheten och genomströmningen av laboratorieexperiment.
Komponenter
De allra flesta automatiserade pipetteringssystem har följande "strukturella" komponenter:
Pipetterande huvud
Pipetteringshuvudet är den mekaniska komponenten designad för vätskeöverföring. Majoriteten av pipetteringshuvudena är baserade på ett peristaltiskt pumpsystem , medan vissa antropomorfa system direkt använder manuella pipetter . Ett pipetteringshuvud kan vara flerkanaligt eller enkanaligt: medan det förra har högre genomströmning, har det senare större flexibilitet och reproducerbarhet . För korrekt placering i källan och destinationsbehållaren placeras pipetteringshuvudet på ett automatiserat axelsystem, vanligtvis baserat på servomotorer eller stegmotorer .
Användargränssnitt
Användargränssnittet möjliggör kommunikation mellan användaren och systemet via en PC eller en pekskärm . De mest avancerade användargränssnitten låter användare designa sina egna experiment som ska utföras på systemet.
Arbetsplats
Arbetsområdet är den zon där vätskedispensering äger rum, och det är området där pipetteringshuvudet kan röra sig. Den innehåller hållare som både håller behållarna i vilka vätskor lagras, och som även tillåter igenkänning av källans och destinationsbehållarnas position. Identifieringen av deras position kan göras "statiskt" (off-line kalibrering av positionen) eller "dynamiskt" (t.ex. synstyrd rumslig lokalisering).
Avfall
Avfallsbehållaren är en speciell behållare som förvarar engångsspetsar som används av systemet. Den kan också användas för att slänga överskott av vätska eller tvättbuffert.
Funktionalitet
Ett automatiserat pipetteringssystem erhåller en volym vätska från en källa genom att skapa sug, eller aspiration , och dispensera denna vätska över destinationsbehållaren. Detta uppnås genom att pipetteringshuvudet är installerat på systemet.
Vätskor är inte i direkt kontakt med pipetteringshuvudet, men de hålls av en struktur som kallas spetsen . Spetsar kan vara permanenta strukturer eller koniska engångsbitar. Engångsspetsar, i allmänhet gjorda av formsprutad plast (vanligtvis polypropen ), har fördelen av att de kasseras mellan vätskeöverföringar och därmed eliminerar risken för korskontaminering . Valet av den mest lämpliga spetsen beror huvudsakligen på doseringsvolymen som är inställd på pipetteringshuvudet. Vissa spetsar är utrustade med filter för att förhindra att aerosol tränger in i pipetten, vilket kan vara en källa till kontaminering eller orsak till försämring av pipetten.
Kritiska parametrar
Det finns några kritiska parametrar som påverkar vätskeöverföringen i automatiserade pipetteringssystem; de vanligaste listas nedan:
- noggrannhet eller systematiskt fel, skillnaden mellan den dispenserade volymen och den valda volymen.
- repeterbarhet eller slumpmässigt fel, spridning av de dispenserade volymerna runt medelvärdet av de dispenserade volymerna.
- CV (variationskoefficient), som är ett normaliserat mått på spridningen av en sannolikhetsfördelning.
- systemets hastighet vid vätskeöverföring.
- volymintervall: för närvarande arbetar majoriteten av enheterna i mikroliter till milliliter.
Nyfikenhet
Den första manuella pipetten patenterades på 1950-talet av GS Riggs och den första automatiserade analysapparaten mindre än tio år efter.