發(fā)布日期：2026 年 10 月 20  日

　　適用儀器： 自動(dòng)移液工作站

　　1    方法概述

　　1. 1    摘要

　　本方案基于自動(dòng)移液工作站，針對(duì)無水乙醇易揮發(fā)特性開發(fā)反向移液方法。先吸過量液體、再排出設(shè)定體積， 以降低揮發(fā)與液面波動(dòng)引起的移液誤差，適用于分子生物學(xué)、基因組學(xué)等實(shí)驗(yàn)中揮發(fā)性的樣本處理與體系構(gòu)建。 目前暫無該類液體專屬限值，本方案參考 GB/T 41812—2022預(yù)設(shè)驗(yàn)收指標(biāo)，稱重法驗(yàn)證容量偏倚在 ±5% 以內(nèi)，滿足本場(chǎng)景的移液使用需求。該結(jié)論僅適用于特定條件，出廠性能以純水正向移液檢定為準(zhǔn)。

　　1.2    應(yīng)用背景

　　乙醇是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中廣泛使用的有機(jī)溶劑，具有易揮發(fā)、表面張力低的特點(diǎn)。常規(guī)正向移液時(shí)吸頭內(nèi)壁掛液與蒸發(fā)會(huì)引起體積偏差；反向移液以留存在吸頭內(nèi)的殘液抵消偏差，吸液體積大于分液體積，分液僅輸出設(shè)定體積，多余殘液排入廢液位。本方案以無水乙醇為例，給出反向移液功能的完整使用過程，包括軟件初始化、耗材庫(kù)建模、單板與高通量模板創(chuàng)建到程序執(zhí)行與稱重驗(yàn)證的全過程。

　　2    儀器與試劑

　　2. 1    儀器與耗材

　　儀器： 自動(dòng)移液工作站； 電子天平（分度值 0.01 g）。

　　耗材：200 μL 無裙邊 PCR 板、96 孔 PCR 適配器、150 mL 平底儲(chǔ)液槽、200 μL 吸頭及吸頭盒、廢料槽等；第三方螺旋蓋式微量離心管可直接插入配套適配器（管底與孔底貼合、管蓋朝上），經(jīng)定位測(cè)試確認(rèn)尺寸匹配、吸液針可觸及管底（圖 1）。

（a）樣品管                      （b）適配器

圖 1    第三方提供的樣品管（a）與適配圖（b）

　　2.2    試劑

　　無水乙醇（分析純） 。乙醇易揮發(fā)，應(yīng)盡快使用、避免長(zhǎng)期敞口；儲(chǔ)液槽加液量應(yīng)保證吸頭充分浸入液面，建議不少于槽容積的 1/2 。乙醇為易燃品（閃點(diǎn)約 13 ℃) , 實(shí)驗(yàn)區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離火源、保持通風(fēng)、防靜電。

　　3    實(shí)驗(yàn)方法

　　3. 1    儀器初始化

　　將儀器置于平穩(wěn)臺(tái)面，接通電源，啟動(dòng)“移液工作站"軟件進(jìn)入主界面（圖 2） 。操作順序：確認(rèn)托盤無雜物→藍(lán)牙連接→ 點(diǎn)擊“開機(jī)" 點(diǎn)亮模塊→ 點(diǎn)擊“校零"完成初始化，校零圖標(biāo)點(diǎn)亮后方可編程與運(yùn)行。

圖 2    移液工作站軟件主界面    圖 3    耗材修改參數(shù)（以 200 μL 無裙邊 PCR 板（帶適配器）為例）

　　3.2    耗材庫(kù)建立

　　進(jìn)入“耗材庫(kù)"核對(duì)參數(shù)（200 μL 吸頭盒、150 mL 平底儲(chǔ)液槽、200 μL 無裙邊 PCR 板（帶適配器） ）， 已有直接選用，否則點(diǎn)擊“ 添加/編輯" 按實(shí)際尺寸錄入（圖 3） 。【注意】模型參數(shù)（行、列、高度、深度等）必須與實(shí)物一致，否則可能造成吸頭與孔板碰撞或插入深度錯(cuò)誤。

　　3.3    基礎(chǔ)模板創(chuàng)建（單板反向移液）

　　進(jìn)入“模板庫(kù)" 點(diǎn)擊“添加" ，依次添加 A-吸頭盒、B-儲(chǔ)液槽、C-PCR 板（帶適配器）、D-廢料槽。參數(shù)分吸液、分液、排廢液三階段：按“裝吸頭→反向移液→卸吸頭"三步添加（以整板轉(zhuǎn)移、每孔 50 μL 為例）：A- 1 位裝載吸頭→ 自 B- 1 槽吸液并分液至 C- 1 板→殘液排入廢料槽→返回 A- 1 卸吸頭（圖 4）。

（a）模板詳情                     （b）參數(shù)設(shè)置

圖 4    創(chuàng)建模板詳情（a）與反向移液參數(shù)設(shè)置界面（b）

　　核對(duì)步驟顯示區(qū)后，保存命名，點(diǎn)擊“執(zhí)行"運(yùn)行（圖 5）。

圖 5    “ 乙醇-反向移液"程序

　　3.4    高通量模板創(chuàng)建（多板+更換耗材+循環(huán)）

　　樣品量多需連續(xù)分裝多塊板時(shí)，可用 6 個(gè)板位一次布置多塊目標(biāo)板，并借助“更換耗材" 中途換料、“循環(huán)"實(shí)現(xiàn)多輪重復(fù)（圖 6）。例：板位布局：A-吸頭盒，B-儲(chǔ)液槽（盛裝無水乙醇），C、 D 、E-200 μL 無裙邊 PCR 板（帶適配器） ，F(xiàn)-廢料槽；程序步驟：A- 1 位裝載吸頭→反向移液，

　　依次自 B- 1 槽吸液并分液至 C- 1 、D- 1 、E- 1 板→殘液排入 F。

（a）步驟 1～3                                      （b）步驟 4～6

圖 6    高通量模板詳情

　　“更換耗材"勾選需換的板位（A~F 全部） ，程序運(yùn)行至該步驟時(shí)自動(dòng)暫停，按屏幕提示換料后繼

　　續(xù)；“循環(huán)"設(shè)起始步驟、結(jié)束步驟、循環(huán)次數(shù)，例：程序按“步驟 2→步驟 5" 自動(dòng)重復(fù)（圖 7）。

（a）更換耗材                 （b）循環(huán)設(shè)置

圖 7    更換耗材設(shè)置（a）與循環(huán)步驟設(shè)置（b）

　　【注意】循環(huán)次數(shù)×每輪板數(shù)即為單次運(yùn)行總板數(shù)，需結(jié)合儲(chǔ)液槽、廢料槽容量與吸頭數(shù)量設(shè)定；更換耗材時(shí)須按屏幕提示完成后再繼續(xù)。

　　3.5    程序執(zhí)行與稱重驗(yàn)證

　　以單板反向移液為例，選中模板點(diǎn)擊“ 執(zhí)行" ，程序自動(dòng)運(yùn)行（圖 8） ，可隨時(shí)“ 暫停" 或“ 急停" 。稱重驗(yàn)證：將一塊 PCR 板（帶適配器）置于天平記錄 m1 ，程序結(jié)束后再稱量得 m2 ，按 4. l節(jié)公式算實(shí)際轉(zhuǎn)移體積與相對(duì)偏差。

圖 8    模板程序執(zhí)行過程示意圖

　　4    結(jié)果與討論

　　4. l    計(jì)算公式

　　理論轉(zhuǎn)移體積：V 理論= n × V（n為孔數(shù)，V 為每孔設(shè)定體積）

　　實(shí)際轉(zhuǎn)移體積：V 實(shí)際 = (m2 _ m1)/ρ

　　相對(duì)偏差：δ = (V 實(shí)際 _ V 理論)/V 理論 × l00%

　　平均轉(zhuǎn)移體積：V = (V1 + V2 + … + Vi)/n

　　標(biāo)準(zhǔn)差：SD = √ [Σ(Vi _ )2/(n _ l)]

　　變異系數(shù)：CV% = (SD/) × l00%

　　式中：m1 、m2 為轉(zhuǎn)移前、后板（含適配器）質(zhì)量，g；ρ 為無水乙醇密度（25 ℃ , 約 0.7849 g/mL）；Vi 為第 i 次實(shí)測(cè)實(shí)際轉(zhuǎn)移體積，mL；n 為重復(fù)次數(shù)； 為平均轉(zhuǎn)移體積，mL。

　　4.2    測(cè)試結(jié)果

　　表 l    反向移液法轉(zhuǎn)移無水乙醇測(cè)試結(jié)果

　　項(xiàng)目200 μL PCR 板第三方樣品管

　　重復(fù) l重復(fù) 2重復(fù) 3重復(fù) l重復(fù) 2重復(fù) 3

　　理論轉(zhuǎn)移體積 V 理論 (μL）4800 μL = 50 μL/孔 × 96 孔

　　轉(zhuǎn)移前質(zhì)量 m1（g）286.72286.68285. l5307.59300.32300.32

　　轉(zhuǎn)移后質(zhì)量 m2（g）290.62290.63289.073ll.53304. l8304.24

　　增重 Δm（g）3.903.953.923.943.863.92

　　實(shí)際轉(zhuǎn)移體積 V 實(shí)際（mL）4.975.034.995.024.924.99

　　相對(duì)偏差 δ3.52%4.84%4.05%4.58%2.45%4.05%

　　平均轉(zhuǎn)移體積 （mL）5.004.98

　　SD0.030.05

　　CV%0.64l.07

　　4.3    結(jié)果分析

　　整板轉(zhuǎn)移無水乙醇（50 μL/孔 × 96 孔，理論總量 4800 μL），分別以 200 μL PCR 板和第三方樣品管接收，各重復(fù) 3 次，稱重法測(cè)定并按 ρ = 0.7849 g/mL（25 ℃) 換算。結(jié)果顯示，6 次測(cè)定相對(duì)偏差 δ 為 +2.45%～+4.84%（均 < 5%） ；變異系數(shù) CV%為 0.64%～1.07% 。需注意上述判定以液溫 25 ℃ 、試劑未吸濕為前提。在有限實(shí)驗(yàn)樣本量下（每組重復(fù)次數(shù)為 3 次） ，兩組接收容器測(cè)試結(jié)果未觀察到明顯差異。

　　自動(dòng)化液體處理標(biāo)準(zhǔn)的移液誤差限值以純水為基準(zhǔn)介質(zhì)，不宜套用于無水乙醇等易揮發(fā)有機(jī)溶劑；本方法的精度不等同于純水正向移液的標(biāo)稱性能。±5% 容量偏倚為方法開發(fā)的內(nèi)部驗(yàn)收閾值，不屬法規(guī)或國(guó)標(biāo)強(qiáng)制要求。溫濕度、試劑吸濕揮發(fā)、液面下降、吸頭批次差異均會(huì)影響準(zhǔn)確度，更換實(shí)驗(yàn)條件時(shí)需重新確認(rèn)方法。

　　實(shí)驗(yàn)相對(duì)偏差均為正值、實(shí)測(cè)體積略高于理論值，可能原因：①分液時(shí)吸頭內(nèi)預(yù)留的過量液體在靠壁分液與延時(shí)中沿外壁或孔壁流入接收孔；②以固定密度換算體積，溫度偏離 25 ℃ 或試劑實(shí)際密度與參考值有差異；③電子天平分度值（d= 0.0l g）對(duì)整板增重分辨能力有限；④適配器與孔板位置、液面波動(dòng)、插入深度等隨機(jī)因素疊加。建議后續(xù)實(shí)測(cè)試劑密度、記錄液溫、增加重復(fù)次數(shù)與單孔體積進(jìn)一步確認(rèn)。

　　5    方案特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

　　5. l    反向移液方法優(yōu)勢(shì)

　　預(yù)留殘液：多吸的液體補(bǔ)償揮發(fā)與排出殘留，分液體積不受液體物理特性影響；預(yù)濕潤(rùn)：移液前用待移液體潤(rùn)濕吸頭內(nèi)壁，減少吸附與蒸發(fā)影響，降低分液偏差；延時(shí)加靠壁：分液后延時(shí)穩(wěn)定吸頭內(nèi)液體、緩沖壓力波動(dòng)，吸頭貼壁避免氣泡、降低管壁殘留；廢液可控：多余液體定向排入廢料槽（或無污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)回收至儲(chǔ)液槽），避免污染臺(tái)面。

　　5.2    儀器設(shè)備優(yōu)勢(shì)

　　96 通道一次完成整板轉(zhuǎn)移，配合多板位與循環(huán)編程，單次運(yùn)行可連續(xù)處理多塊板，效率較手動(dòng)單道移液器顯著提升；“更換耗材"使設(shè)備在多輪任務(wù)間自動(dòng)暫停提醒換料，人機(jī)協(xié)作即可完成

　　連續(xù)分裝，無需全程值守； 圖形化編程、參數(shù)化配置，模板可保存復(fù)用，保證批間一致性與結(jié)果可追溯；平板可拆下外置使用，工作站可放入安全柜內(nèi)，靈活操作與生物安全兼得；移液速度、靠壁、延時(shí)等參數(shù)可按液體特性靈活設(shè)定，適配高粘度、易揮發(fā)等液體。

　　5.3    關(guān)鍵操作要點(diǎn)

　　耗材模型與實(shí)際擺放必須一致：板位、耗材類型與“耗材庫(kù)"參數(shù)逐一對(duì)應(yīng)。

　　吸液插入深度需保證吸頭充分浸入液面；分液插入深度不得超過孔板深度并配合靠壁。

　　轉(zhuǎn)移高粘度或揮發(fā)性液體時(shí)預(yù)濕潤(rùn)與延時(shí)不可省略。

　　高通量運(yùn)行前核算三類容量：儲(chǔ)液槽加液量 ≥ 單輪用量 × 循環(huán)次數(shù)，廢料槽容量 ≥ 殘液總量，吸頭數(shù)量與循環(huán)次數(shù)匹配。

　　執(zhí)行前確認(rèn)已校零；運(yùn)行異常立即急停，按提示移除耗材并復(fù)位校零后再繼續(xù)。

　　乙醇為易燃品，實(shí)驗(yàn)區(qū)遠(yuǎn)離火源、保持通風(fēng)，廢液集中回收。

　　6    結(jié)論

　　本方案基于自動(dòng)移液工作站的反向移液功能，建立了無水乙醇向 96 孔 PCR 板微升級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn)化流程，涵蓋初始化、耗材庫(kù)建模、單板與高通量模板編程及稱重驗(yàn)證。結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確度與精密度滿足要求，高通量程序單次運(yùn)行可完成多塊微孔板分裝，具有編程簡(jiǎn)便、通量高、重復(fù)性好、廢液可控等特點(diǎn)，可推廣至核酸沉淀洗滌、試劑分裝等易揮發(fā)液體的自動(dòng)化移液場(chǎng)景。

　　7    免責(zé)聲明

　　本方案為實(shí)驗(yàn)室特定條件下的測(cè)試示例，僅作技術(shù)參考，不構(gòu)成產(chǎn)品性能承諾。 目前尚無針對(duì)易揮發(fā)有機(jī)溶劑反向移液的法定精度限值；±5% 容量偏倚為方法開發(fā)預(yù)設(shè)驗(yàn)收指標(biāo)，并非標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求。實(shí)際準(zhǔn)確度受耗材、溫度、濕度、試劑狀態(tài)、操作與設(shè)備維護(hù)等多重因素影響，用戶應(yīng)結(jié)合自身?xiàng)l件完成方法學(xué)確認(rèn)。本方案不可替代儀器說明書，設(shè)備最終性能以出廠檢驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)。乙醇屬易燃品，請(qǐng)遵守實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)范。

　　8    參考文獻(xiàn)

　　[ 1] 《自動(dòng)移液工作站使用說明書》（V2.0.0）

　　[2] GB/T 41812-2022  自動(dòng)移液工作站性能檢測(cè)通則[S].

　　[3] JJG 646-2006 移液器檢定規(guī)程[S].

　　[4] ISO 8655- 10:2024 Piston-operated volumetric apparatus — Part 10: User guide and suitability requirements[S].

　　本文檔為通用技術(shù)方案，具體儀器操作請(qǐng)參考對(duì)應(yīng)設(shè)備說明書。