当对挥发性液体、粘性液体、起泡液体或油性液体进行精准移液和重复移液操作时,由于这些特殊液体的固有液体特性(如易挥发、高粘度、易起泡或疏水性),常面临显著的移液难度挑战,表现为液体易粘附于塑料吸头或发生滴漏。为克服此类挥发性/粘性/起泡/油性液体的移液难题,特别推荐采用反向移液法。相较于常规液体移液技术,反向移液法是处理挥发性液体、粘性液体、起泡液体及油性液体的更优移液方案。通过严格遵循良好移液实践并针对性考量目标液体的具体特性,即可有效应对这些移液挑战,确保移液精准度。
如何选择最合适的移液器容量?
为获得高度准确移液结果和优异可重复性移液结果,关键原则是选择标称容量(即最大容量)最接近目标移液量的移液器。下方示意图对比展示了使用赛多利斯Picus电动移液器 50-1,000μL 移液器和赛多利斯Picus® 5 - 120μL 移液器分别进行两组100μL 乙醇移液操作的效果。
数据表明,当操作者、移液模式(采用反向移液法)和移液技术(预润洗循环次数)保持严格一致时,使用赛多利斯Picus® 5 - 120μL 移液器进行100μL移液,能显著提升移液准确度与操作再现性。
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在反向移液法操作中,吸取的吸液量会特意超过目标移液体积。操作流程如下:将柱塞按压至第一停止位后,仅排出目标移液体积的液体,而多余液体体积则保留在移液吸头内。对于吸头中的多余液体体积,可选择将其返回原液继续使用,或者通过将柱塞按压至第二停止位来完全废弃。在某些特定移液场景下,保留这部分多余液体体积对于提升移液性能具有显著优势,例如在处理挥发性液体或粘性液体时,能有效降低液体损失风险并提高移液准确度。正反向移液技术的关键操作差异如下图所示。
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电动移液器提供额外移液技术,有助于减少移液的差异和时间。其中包括多次分液、多次吸液、稀释和滴定等。
如何选择最佳移液模式?
正向移液模式与反向移液模式是手动移液器可采用的两种基本移液技术模式。遵循良好移液操作规范至关重要,这包括:在吸液过程中将移液器严格保持直立状态(0°角);在向目标容器排液时,则需将移液器稍微倾斜(30-45°角)。
下图左表数据清晰展示了在移取1,000μL水时,吸液角度对移液准确度的显著影响。随着吸液角度的增加,实际移液量几乎呈直线上升趋势。
下图右表数据则揭示了使用反向移液技术排液时,排液角度对移液准确度和精密度的关键影响。具体而言,反向移液1,000μL水时,若将移液器保持在0°角而非推荐的45°角,会对移液准确度与精密度产生负面影响。相反,保持移液器在45°角进行排液,能获得更精准的移液结果。
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如何有效应对移液器吸头滴液问题?
当发生移液器吸头滴液现象时,首要步骤是确保吸头正确密封安装在移液器吸头圆锥上,形成良好的吸头-移液器系统密封性。下图数据清晰展示了使用不同制造商移液器吸头时存在的显著移液性能差异,突显了吸头适配性对防止滴液的重要性。
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如果在转移挥发性液体以外的其他液体时有大量泄漏的情况,请检查移液器吸头圆锥是否干净;使用无纺布和合适的清洁剂(如乙醇)将其擦拭干净。检查吸头圆锥或活塞和套筒之间的密封件有无损坏。
挥发性液体移液挑战
在移取挥发性液体和溶剂(例如乙醇、丙酮或乙腈)时,移液器吸头滴液是高频发生的问题。为有效避免挥发性液体滴落,关键操作包括:务必进行吸头预润洗,并优先采用反向移液技术,后者显著改善挥发性溶剂的滴漏情况。
下图左表数据直观对比了乙腈移液操作中,无预润洗的正向移液与采用适当预润洗的反向移液在控制滴液方面的性能差异。下图右表数据进一步证实,上述预润洗结合反向移液的技术建议适用于任何移液容量的挥发性液体处理。
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粘性液体
实现粘性液体的可靠移液操作,关键在于采用低速吸液与低速排液模式,辅以适当移液技术和充分耐心。采用反向移液技术可显著提升粘性液体的移液准确度。同时,需严格控制吸头浸入深度,避免过深浸入。
此外,在粘性液体吸液过程中,应将移液器吸头在液体内充分浸没数秒,确保液体完全吸入吸头。排液操作时,建议将吸头尖端抵住目标容器壁,促使液体附着于容器壁面。对于高粘稠度溶液或含颗粒物溶液,选用宽口径吸头能有效促进液体流动。
下图显示了采用反向移液和Optifit 宽口吸头移取1,000μL甘油与采用正向移液和标准Optifit 吸头移取1,000μL 甘油的差异。
对于粘稠液体残留问题,赛多利斯 Picus 2 移液器提供重复吹出功能(通过正向移液模式实现),可在用户认为必要时辅助彻底排空吸头。
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油类
与正向移液相比,反向移液油的排液更准确,再现性更好。
在下图中,使用赛多利斯Tacta 10-100μL 手动移液器移取丁香酚。
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泡沫液体
含清洁剂或蛋白质的液体容易起泡。处理这些液体时,必须缓慢移液并使用反向移液技术。
移液器应多久维护一次?
定期执行移液器清洁是良好移液操作规范的重要组成部分。实施每日维护操作,包括彻底擦拭移液器外部表面及仔细清洁吸头圆锥,能显著降低交叉污染风险并有效确保吸头密封性。
进行移液器下端内部清洁,可高效去除内部积聚的灰尘,这直接有助于维护活塞密封性并维持最佳移液器操作力度。此外,系统化的移液器清洁过程有助于及时发现移液器是否因溶剂暴露或蒸汽影响而发生老化,从而预防潜在性能下降,持续确保移液操作的精准度。
移液器维护的推荐最长维护间隔为一年。然而,实际的维护周期应根据具体移液频率、所处理的液体性质、移液器使用年限以及移液器型号等因素进行动态调整。
移液器校准是确保移液精准度的关键环节,必须至少每年执行一次。对于高频率使用的移液器,校准频率应提升至每3至6个月一次(即季度校准或半年校准)。此外,更换移液器关键零件(例如吸头圆锥或活塞)后,必须执行更换后校准;而现场高压灭菌后,则仅需进行性能检查。
总结
移液技术在获取理想实验结果方面扮演决定性核心作用。面对挑战性液体移液(如挥发性、粘性、起泡或油性液体),掌握并应用反向移液技术至关重要。良好移液实践的核心原则是始终优先评估液体特性(液体性质优先原则),并据此精准适配移液操作。
下表:总结了针对各类液体的优化移液技术建议。
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