賽默飛洗板機(jī) Wellwash 1x12 工作原理詳解

一、概述

賽默飛（Thermo Fisher Scientific）推出的 Wellwash 1x12 洗板機(jī) 是一款用于酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（ELISA）、細(xì)胞學(xué)及其他基于微孔板反應(yīng)檢測的自動化洗板設(shè)備。其核心功能在于通過精確的加液、吸液與沖洗程序，去除微孔板中未結(jié)合的反應(yīng)物、游離酶標(biāo)或多余試劑，從而提升檢測結(jié)果的靈敏度與重復(fù)性。
Wellwash 1x12 采用單通道12孔并行的設(shè)計，適配標(biāo)準(zhǔn)96孔板的橫排洗滌方式，以確保實(shí)驗(yàn)操作的速度和一致性。該設(shè)備的工作原理綜合了 機(jī)械傳動、液路控制、氣壓負(fù)壓系統(tǒng)與程序化管理 四大核心環(huán)節(jié)。

二、結(jié)構(gòu)組成與功能模塊

1. 液路系統(tǒng)

• 包含清洗液儲液瓶、廢液收集瓶、管路和電磁閥。

• 清洗液由泵驅(qū)動進(jìn)入分液頭，再均勻分配到12個并行噴嘴。

• 廢液通過真空或負(fù)壓吸取進(jìn)入廢液瓶，避免交叉污染。

2. 噴頭組件

• Wellwash 1x12 采用 12 通道不銹鋼噴針，排列成一排。

• 噴針間距與微孔板孔間距一致，保證同時處理一整排孔。

• 噴頭設(shè)計有防滴漏裝置，確保液體分配均勻，不殘留。

3. 真空與負(fù)壓系統(tǒng)

• 用于在清洗后將反應(yīng)孔內(nèi)的液體迅速抽走。

• 吸液深度可調(diào)，既能去除上清液，又可避免破壞固定在孔底的抗原、抗體或細(xì)胞。

4. 微孔板承載平臺

• 采用機(jī)械臂或滑軌傳動，使 96 孔板在洗滌循環(huán)中精確移動。

• 平臺可調(diào)節(jié)高度與傾斜度，便于快速排液。

5. 控制系統(tǒng)與操作界面

• 內(nèi)置微處理器，可設(shè)定沖洗次數(shù)、注液體積、浸泡時間與吸液強(qiáng)度。

• 液晶顯示屏和按鍵操作簡潔，實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)需要編程。

三、基本工作流程

1. 加液

• 清洗液在泵的驅(qū)動下，通過噴頭均勻注入目標(biāo)孔中。

• 加液體積可根據(jù)需求調(diào)節(jié)，通常范圍為 50–500 μL。

2. 浸泡與反應(yīng)

• 部分實(shí)驗(yàn)需要讓清洗液在孔內(nèi)停留數(shù)秒至數(shù)十秒，以溶解或稀釋未結(jié)合組分。

• 控制系統(tǒng)可自動設(shè)定停留時間。

3. 抽液與排液

• 真空系統(tǒng)啟動，噴針同時伸入孔內(nèi)吸出殘余液體。

• 廢液直接進(jìn)入廢液瓶，避免濺灑。

4. 重復(fù)清洗

• 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，通常需要 2–5 次清洗循環(huán)，以確保背景噪聲最低化。

5. 終末干燥

• 有些模式下設(shè)備會進(jìn)行吹氣干燥，避免殘留液體稀釋后續(xù)加液。

四、工作原理的科學(xué)基礎(chǔ)

1. 通過液體動力學(xué)實(shí)現(xiàn)徹底洗滌

• 噴頭產(chǎn)生的液流沖擊可去除孔壁上弱結(jié)合的蛋白或雜質(zhì)。

• 負(fù)壓吸液保證殘余液體被完全排除。

2. 表面張力與孔壁作用

• 洗液注入后覆蓋整個孔底，通過張力作用帶走未結(jié)合分子。

• 微孔板材質(zhì)通常為聚苯乙烯，表面經(jīng)親水處理，有利于結(jié)合生物分子而非雜質(zhì)。

3. 定量可控的流體管理

• 精確的泵控系統(tǒng)避免過量液體沖刷導(dǎo)致抗原/抗體脫落。

• 通過程序化控制，確保每次洗滌條件高度一致。

五、應(yīng)用場景

1. ELISA 實(shí)驗(yàn)

• 這是最主要的應(yīng)用場景。洗板機(jī)保證未結(jié)合的酶標(biāo)抗體徹底去除，從而使顯色反應(yīng)的特異性更強(qiáng)。

2. 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

• 在進(jìn)行細(xì)胞固定或免疫熒光實(shí)驗(yàn)時，可利用溫和的吸液模式避免細(xì)胞脫落。

3. 蛋白或核酸檢測

• 在某些微孔板檢測中，洗板步驟用于清除非特異性結(jié)合的探針或標(biāo)記物。

六、Wellwash 1x12 的特點(diǎn)與優(yōu)勢

1. 并行處理效率高

• 一次可同時處理 12 孔，快速完成整板清洗。

2. 液量精確可調(diào)

• 每個孔的清洗液體積一致，避免實(shí)驗(yàn)批間差異。

3. 殘液控制優(yōu)化

• 通過吸液針的精確高度設(shè)計，使殘留體積控制在微升級別。

4. 人性化操作

• 內(nèi)置程序存儲功能，可保存多種實(shí)驗(yàn)方案，避免重復(fù)設(shè)定。

5. 可靠性與耐用性

• 采用耐腐蝕材料和易清潔的管路系統(tǒng)，保證長期使用穩(wěn)定性。

七、潛在問題與解決思路

1. 噴頭堵塞

• 由于清洗液結(jié)晶或雜質(zhì)沉積，可能導(dǎo)致出液不均。

• 解決方法：定期沖洗管路，使用過濾水或緩沖液。

2. 吸液不徹底

• 如果真空系統(tǒng)泄漏，孔底殘液過多，影響實(shí)驗(yàn)。

• 應(yīng)檢查負(fù)壓泵及密封墊。

3. 孔間交叉污染

• 若噴頭滴液或管路殘留，可能帶來污染。

• 可通過校準(zhǔn)吸液高度和定期維護(hù)解決。

八、與手工洗板的對比

• 一致性：自動化洗板顯著優(yōu)于手工操作，避免因人工吸液不均造成的誤差。

• 效率：Wellwash 1x12 幾分鐘即可完成多次循環(huán)，而手工需要更長時間。

• 可控性：體積、次數(shù)、時間均可編程，遠(yuǎn)高于人工可重復(fù)性。

• 安全性：減少操作者與生物試劑的直接接觸，降低感染或污染風(fēng)險。

九、未來發(fā)展方向

1. 智能化

• 集成觸控屏與遠(yuǎn)程控制，支持實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與追溯。

2. 節(jié)液與環(huán)保

• 優(yōu)化管路設(shè)計，實(shí)現(xiàn)最低用液量，減少廢液排放。

3. 兼容性拓展

• 支持更多類型的微孔板，如384孔高通量板。

4. 自動化集成

• 與酶標(biāo)儀、移液工作站結(jié)合，構(gòu)成全自動免疫檢測流水線。

十、總結(jié)

賽默飛 Wellwash 1x12 洗板機(jī)的工作原理基于 精確液體控制、機(jī)械同步傳動、負(fù)壓吸液與程序化管理。它不僅提升了 ELISA 等實(shí)驗(yàn)的可靠性和重復(fù)性，還顯著減輕了人工操作的負(fù)擔(dān)。作為一款穩(wěn)定高效的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，Wellwash 1x12 在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)檢測和藥物研發(fā)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

其優(yōu)勢在于 高效、精準(zhǔn)、低殘留、操作簡便，在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室自動化中具有重要意義。通過合理維護(hù)與優(yōu)化使用，能夠長期保持良好的性能，并在未來向著智能化和高通量方向進(jìn)一步發(fā)展。