對(duì)于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這種固有的阻力帶來(lái)了一系列獨(dú)特的挑戰(zhàn)。這些液體的特性--內(nèi)聚力和粘附力--會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，甚至在手動(dòng)移液過(guò)程中產(chǎn)生物理應(yīng)變。因此，掌握處理粘性液體的復(fù)雜性不僅關(guān)系到精度，還關(guān)系到確保科學(xué)研究的可靠性和可重復(fù)性。

實(shí)驗(yàn)室工作流程中常見(jiàn)的粘性液體

糖化液體

糖化液體由糖組成，與其他粘稠液體相比，糖化液體對(duì)移液器吸頭壁的粘附力更強(qiáng)，內(nèi)聚力也相對(duì)更高。這些液體的粘度隨稀釋程度的不同而變化。由于這些液體會(huì)粘附在吸頭上，因此在吸液和分液后放慢吸頭抽出速度有助于避免氣泡和液滴的形成，并確保吸液和分液的清潔。

揮發(fā)性粘稠液體

揮發(fā)性粘稠液體是甘油/PEG 與乙醇或異丙醇等揮發(fā)性溶劑的混合物。添加的甘油/PEG 會(huì)增加粘度，而揮發(fā)性溶劑會(huì)增加蒸汽壓。因此，在移液時(shí)，用戶可以使用用于水的默認(rèn)吸液流速。不過(guò)，需要降低分配流速。為了解決蒸汽壓升高導(dǎo)致的滴漏問(wèn)題，有必要在吸液后增加一段空氣柱，以確保移液的準(zhǔn)確性。

粘稠表面活性劑液體

粘性表面活性劑液體是一種表面活性劑和粘性糖化液體的混合物。最常用的粘性表面活性劑是 Tween? 20 和 Triton? X - 100，粘度高達(dá) 400 毫帕秒 (mPa)。這些液體對(duì)移液器吸頭的粘附力較高，但內(nèi)聚力較低。粘稠的表面活性劑需要以較慢的吸取流速進(jìn)行吸取，并以最小的速度撤離液體。分配流速需要降低，以確保液體有足夠的時(shí)間從移液器尖端滑落。

油

油的特性與粘性表面活性劑類似，可以用上述工藝處理。油類需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完全滑離管壁，這意味著移液器需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能干凈地進(jìn)行分配。較慢的吸頭撤離速度有助于減少粘附在移液器吸頭外壁上的油的損失，但由于油對(duì)吸頭的粘附力高于油的內(nèi)聚力，因此油的清潔分配需要較長(zhǎng)的液體沉降時(shí)間，從而導(dǎo)致延遲。

分配粘稠液體的最佳方法

反向移液

反向移液是處理粘性液體最常用的技術(shù)之一。在這種方法中，吸入移液管的液體比需要的多。然后分配所需的體積，留下多余的液體。這種技術(shù)對(duì)于減少氣泡的形成和確保準(zhǔn)確的體積特別有用。通過(guò)確保移液器吸頭完全潤(rùn)濕，然后只分配所需的體積，反向移液可以提高準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于粘度很高的溶液。

兩步排液

兩步排液法旨在提高處理粘性液體時(shí)的精確度。首先，緩慢地分配一部分液體，以確保精確地轉(zhuǎn)移所需的體積。然后，再快速排出剩余的液體。這種兩階段的方法可確保以受控的方式釋放液體，最大限度地減少空氣夾帶的機(jī)會(huì)，并確保一致、精確的分配。

接觸排液策略

接觸式排液策略是指移液器吸頭與接收容器的壁或表面直接接觸。通過(guò)將吸頭接觸容器的側(cè)面，粘稠的液體可以順著容器壁流下，減少粘在吸頭上或形成液滴的幾率。這種方法尤其適用于高粘度或粘性液體，可確保樣品全部轉(zhuǎn)移，并最大限度地減少浪費(fèi)。

使用專用吸頭處理粘性液體

更寬孔徑的吸頭

與標(biāo)準(zhǔn)移液器吸頭相比，寬口吸頭的開(kāi)口設(shè)計(jì)得更寬，適合處理非常濃稠的溶液、凝膠或漿液。寬口設(shè)計(jì)可減少吸取或排出粘稠液體時(shí)的阻力，使流動(dòng)更順暢，并將氣泡形成的幾率降至最低。在處理粘度極高的樣品時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)吸頭可能會(huì)堵塞或輸出量不一致，而這種設(shè)計(jì)則特別有益。

低吸附吸頭

低吸附吸頭由獨(dú)特的聚丙烯材料制成，或涂有疏水性物質(zhì)，是需要最大限度回收樣品時(shí)的首選。這些吸頭可最大程度地減少液體對(duì)表面的粘附，確保幾乎所有吸入的體積都被排出。這一特點(diǎn)在處理珍貴樣品時(shí)尤為重要，可確保最大程度地減少浪費(fèi)并達(dá)到最佳精度。

濾芯吸頭

這些吸頭集成了屏障或過(guò)濾器，可防止液體、氣溶膠或任何污染物進(jìn)入移液器。這種設(shè)計(jì)確保了樣品的純度，并為移液器提供了一層額外的保護(hù)，使其免受潛在的污染或損壞。在 PCR 等工作流程或處理 DNA/RNA 時(shí)，即使是微小的交叉污染也會(huì)影響結(jié)果，因此濾芯吸頭是不可或缺的。

正位移移液吸頭

這些一次性移液管尖獨(dú)特設(shè)計(jì)，配備了集成活塞?；钊苯优c液體接觸，繞過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)移液器中典型的空氣墊。因此，即使是最粘稠或揮發(fā)性的液體也能實(shí)現(xiàn)精確和完全的分配。對(duì)于處理高度異質(zhì)樣品或易揮發(fā)樣品的研究人員，這些移液管尖提供了可靠的解決方案。

加長(zhǎng)吸頭

加長(zhǎng)型移液器吸頭比標(biāo)準(zhǔn)吸頭更長(zhǎng)，設(shè)計(jì)用于方便進(jìn)入深容器或試管底部。加長(zhǎng)吸頭的長(zhǎng)度可確保吸入和分配整個(gè)樣品，最大限度地減少死體積，確保結(jié)果的一致性。在處理深孔板或長(zhǎng)試管時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)吸頭可能無(wú)法有效吸入樣品，而加長(zhǎng)吸頭則特別有用。

特殊材料吸頭

除了標(biāo)準(zhǔn)的聚丙烯材料外，有些移液器吸頭還采用針對(duì)特定液體特性的材料制成。根據(jù)其成分的不同，這些吸頭可提供減少靜電、增強(qiáng)耐化學(xué)性或其他特殊性能等優(yōu)點(diǎn)。它們的應(yīng)用與液體的性質(zhì)或?qū)嶒?yàn)要求有關(guān)，確保吸頭材料與樣品的特性相輔相成，從而獲得最佳結(jié)果。

如何實(shí)現(xiàn)粘性液體處理過(guò)程的自動(dòng)化：

自動(dòng)液體處理系統(tǒng)，如 OT-2 或其他先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)，可以通過(guò)編程來(lái)處理粘性液體。這些系統(tǒng)可以調(diào)整移液速度，使用專用吸頭，并采用算法確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。自動(dòng)化過(guò)程通常包括：

• 針對(duì)特定粘稠液體校準(zhǔn)系統(tǒng)。
• 對(duì)所需的體積和順序進(jìn)行編程。
• 運(yùn)行測(cè)試樣品，以確保全面處理前的準(zhǔn)確性。

與手動(dòng)相比，自動(dòng)化處理粘稠液體的優(yōu)勢(shì)如下：

• 一致性：自動(dòng)化系統(tǒng)每次都能提供相同的性能，減少變異性。
• 效率：自動(dòng)化系統(tǒng)可同時(shí)處理多個(gè)樣本，加快工作流程。
• 減少浪費(fèi)：通過(guò)確保精確移液，自動(dòng)化系統(tǒng)可減少試劑浪費(fèi)。
• 安全：降低因手動(dòng)移取粘性液體而導(dǎo)致重復(fù)性勞損的風(fēng)險(xiǎn)。