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重复分液器介绍

2020.3.06

液体的分取操作是分析实验室、生物实验室和临床实验室中最为常见的操作。在许多应用领域中，手动分配的加液器比常规移液器更具优势。

将相应的液体迅速地注入一块96孔板，或者使用单个溶液配置稀释系列，或者为进行多种分析而在短时间内将液态样品从生产过程中取出，以上液体作业如同实验室中的其他工作一样，均需要频繁地进行。许多加液任务通常要借助活塞式移液器来完成，若采用重复分液器，则能使大批的液体计量工作更快速、有效地进行。该分液器允许进行预定体积液体的重复性分配，而无需多次重新吸取溶液，相对于传统移液器大大地节省了时间。最适合这种工作的重复分液器是手动式重复分液器（HandyStep S），在该系统中，通过计量操作杆给出准确的预定液体体积。仪器的吸头可以通过弹出系统直接卸除（无需徒手取出），因此不会受到具有伤害性介质应用的限制。

对某些高蒸汽压或者高粘度的液体，计量加液也能保证较高的精密度。普兰德公司在该领域开发了一种新型的手动分液器—— HandyStep S，其多重优化特性简化并改进了手工液体量取操作。

轻松与可靠的内部配置

日常工作中应用手动式的重复分液器时，最受关注的就是仪器的工效学和设计，均衡的重量分配和功能元件的正确定位至关重要。通过大量的计算机模拟设计（见图2）和对各种样机的测试，普兰德历经数月完成了对手动分液器HandyStep S的工效学和重量分配设计的优化。对手柄以及重复分液器采用了修长型设计，这种设计结合易操作的计量操作杆，能减少操作过程中可能受到的损害，降低重复性劳损综合征（RSI）风险。

借助昂贵的计算机模拟设计而优化的分液器手柄。

使用创新型塑料来替代易生锈的金属组件，进一步扩大了HandyStep S的应用范围。此外，由于能够明显降低延迟和腐蚀造成的机械故障，该技术还能保证经过长时间的运行之后仍能得到安全可靠的结果。同时，强大的设计和精良的技术也为HandyStep S的品质增色良多。

纯力学结构使应用更方便

HandyStep S是一种无需依靠电池显示的手动式重复分液器，因此不会发生由于电池衰竭而引发的既定体积的错误信息，这一特点尤其受到室外应用者的肯定。由于无需频繁地更换电池或对蓄电池进行再充电操作，进一步地扩大了其应用范围。HandyStep S采用纯力学原理来解决体积的选择和调节问题，通过一个左、右手操作者都适用的调节轮，来进行各种体积调节。由于只是在分液器上进行位置设定，不存在使用者可能对分液器失误操作的问题，因此更提高了应用的安全性。无论戴或不戴手套都能同样简单地完成对调节轮的操作。仪器背板两面都刊印了体积选择表（见表1），能在必要时查看可供选择的各种活塞行程调节、吸头大小以及重复次数的组合，帮助应用者快速和正确无误地实现调节，并能随时加以观察。

计量步骤的扩展

新型分液器的体积范围为2μl~5ml。借助普兰德的10种 PD-吸头容积的配置，通过49步的计量步骤可得出59种不同的体积，HandyStep S还能够通过一种中间级别将活塞行程从1~5档附带增加。得益于系统的开放性，还可应用大多数制造商生产的市售移液吸头，因此更显著地扩大了用户群。而要进行无RNase（核糖核酸酶）或DNA（脱氧核糖核酸）的工作，仍可采用普兰德具Bio-Cert质量的PD-吸头。

与伤害性介质绝缘

HandyStep S的另一优点是具有新型吸头弹出装置。可通过触发按键来卸除吸头，而无需采用大部分手动重复分液器那样令人讨厌的徒手方式，能充分保护使用者的安全，否则徒手取下吸头总是存在接触伤害性介质的危险。

每台HandyStep S分液器均配以一台支架和将其固定在最常使用位置的粘结带。支架夹件的设计与手柄的形状保持一致，以保证分液器能稳当地置于其上。此外，该支架也可以台式立柱的形式用于普兰德的Transferpette S 微升级移液器中。

HandyStep S通过其一系列的新特点简化了分液操作，还能保证使用者在长期使用后仍能获得准确可靠的分液效果。

选择分液器还是移液器？

根据直接弹出原理，在涉及到伤害性介质时重复分液器相对于传统移液器更有优势。因此,计量取液具有如下重要特点：

可取高蒸汽压液体；

可取高粘度液体；

可取强起泡性液体。

此外，还可将既定体积的系列以简单方式分配，如将溶液快速注入到96孔板中。

Antonio Romaguera博士（左）和Peter Hebel 博士访谈

LP《实验与分析》：在移液操作时，工效学是最重要的课题之一。手动式重复分液器在这方面是什么情况，相对于移液器又有何区别？

Romaguera博士：二者之间既有差别也有共性。同样重要的当然是对手握适应性和仪器重量的要求：分液器必须能保证易握于手中又具有较小的重量。但由于手动分液器的吸头连接在直接弹出机构之中，因此使用者按压弹出机构按键的力量也要相应地大一些。手动分液器需要优化以降低用力，这就是符合工效学控制布局的重要意义。完美的设计应该让使用者经长期使用之后也不会感到丝毫的故障现象。为此，我们在极端的实验室条件下，为早期样机的密集测试做了大量的工作。

LP《实验与分析》：在这一课题中，吸头或者说分液器吸头起到什么作用？

Romaguera博士：根据直接弹出原理，它们发挥了非常重要的作用。吸头越是轻巧，分液所需的力度也就越小。一般来说，工效学对手动分液器的意义要比移液器更为重要。选用分液器首要目的是用于庞大的系列作业，以及某些重复性的加液工作中，因而都要经历较长时间才能完成。

LP《实验与分析》：HandyStep S还可以使用其他制造商生产的吸头，这会给使用者带来什么好处？

Hebel博士：我们提供的仪器是开放性的系统，为使用者带来的好处是：在对HandyStep S首次检测时仍然可以利用他原有的现成吸头。这取决于他对质量的要求和可行性，使用者可以在日常工作中自行选择合适的分液器吸头， HandyStep S对此不加任何限制。当然，为了保证最佳结果，我们仍建议使用HandyStep S与普兰德的PD-吸头组合。

LP《实验与分析》：对于新型分液器最具决定性意义的仪器内部设计是什么情况？

Hebel博士：分液器的中心部件是齿轮杆，它能保证准确的加液步骤。用手按压计量操纵杆时，吸头中的活塞通过高精度的齿轮杆的运动而移动一段距离，因而会有相应的液量从中排出。这种高精度是基于齿轮杆形态稳定和不易腐蚀的特性，变形的或者被腐蚀的齿轮杆会导致使用者难以控制的错误。

Romaguera博士：正因如此，我们还决定采用高性能的塑料来制造齿轮杆。因为金属很可能被腐蚀性的化学试剂侵蚀，产生的腐蚀层会导致体积错误。此外，我们应用的材料极具稳定性，所以分液器历经数千次操作之后仍能保持精准的结果。

LP《实验与分析》：您刚才提到使用者仅从外观难以判断分液器是否正常工作，那么应该在一定时间之后对其进行预防性的检查吗？

Romaguera博士：是的。大多数实验室必须按照ISO 8655 关于测试手段监测管理规定，在一定的时间周期进行校正。时间周期选择得当，安全就有保证。重要的是，准确度取决于分液器与吸头的组合方式。我们借助准确度认证创造了一种透明度，无论何种质量级别，PD-吸头都与相应的认证书一同提供，以表明和手动分液器组合可以达到何种准确度。

LP《实验与分析》：对于所使用的液体有何种限制？

Romaguera博士：利用直接弹出系统与具伤害性的介质打交道时，如分取的液体物质具有高蒸汽压、高粘度、或产生泡沫时，就会远比普通移液器简单得多。当然对适用的液体也有一定的限制。

分取体积的准确性取决于手动分液器与吸头的组合
——Antonio Romaguera博士，普兰德有限公司生命科学部产品经理

重复分液器

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