一、哈美頓 Hamilton 液體處理工作站搭建前前期準(zhǔn)備
1. 實(shí)驗(yàn)方案梳理
明確實(shí)驗(yàn)流程:樣本分裝、試劑分配、梯度稀釋、萃取純化、PCR 體系配制、NGS 建庫(kù)等步驟;記錄每種液體體積、耗材類(lèi)型(深孔板、PCR 板、試劑槽、離心管架)、移液精度要求、液面探測(cè)模式、洗針流程。
2. 工作臺(tái)面布局規(guī)劃
在工作站軟件界面打開(kāi)工作臺(tái)地圖,匹配實(shí)際放置模塊:載架、恒溫模塊、磁珠分離模塊、洗站、廢液槽、吸頭倉(cāng);
固定耗材擺放坐標(biāo),避免程序運(yùn)行時(shí)機(jī)械臂碰撞;
區(qū)分消耗區(qū)(吸頭、一次性反應(yīng)板)、試劑區(qū)、樣本區(qū)、廢液清洗區(qū),預(yù)留機(jī)械運(yùn)動(dòng)安全間距。
3. 硬件自檢與參數(shù)預(yù)設(shè)
開(kāi)機(jī)執(zhí)行整機(jī)初始化,完成 Z 軸、X/Y 軸原點(diǎn)回零;
運(yùn)行氣密性檢測(cè)、液面感應(yīng)傳感器校準(zhǔn);
根據(jù)實(shí)驗(yàn)選擇通道頭(8 通道 / 96 通道 / 單通道),設(shè)置吸頭類(lèi)型、最小 / 最大移液量程、液體粘度補(bǔ)償參數(shù)。
二、程序編輯基礎(chǔ)操作流程
1. 新建方法工程
打開(kāi)控制軟件,點(diǎn)擊新建 Method,命名實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、錄入實(shí)驗(yàn)人員、日期、版本編號(hào),選擇對(duì)應(yīng)機(jī)型通道配置,保存工程文件。
2. 拖拽式流程模塊編輯
軟件采用模塊化拖拽編程,核心常用模塊:
Tip 吸頭操作:拾取吸頭、丟棄吸頭、吸頭預(yù)潤(rùn)洗;
液體轉(zhuǎn)移 Liquid Transfer:吸液、分液、反向吸液、梯度稀釋、多板重復(fù)分液;
清洗模塊 Wash:淺洗、深洗、高壓沖洗、去離子水 / 乙醇洗針;
溫控模塊 Thermo:孵育升溫、恒溫保持、降溫;
磁分離 Magnetic:磁珠吸附、上清吸取、重懸吹打;
板位移動(dòng):轉(zhuǎn)運(yùn)微孔板、加蓋、去蓋;
循環(huán) Loop:批量樣本重復(fù)、多梯度循環(huán);
邏輯判斷:液面缺失報(bào)警、吸液不足暫停、故障彈窗提示。
3. 移液核心參數(shù)精細(xì)化設(shè)置(關(guān)鍵步驟)
吸液 / 分液速度:高粘度緩沖液、甘油、血清降低吸排液速度;水相試劑使用標(biāo)準(zhǔn)速度;
液面探測(cè) LLD 設(shè)置:
導(dǎo)電液體(水溶液、緩沖液)開(kāi)啟電容式液面檢測(cè);
油相、高絕緣試劑關(guān)閉 LLD 或啟用壓力探測(cè);
設(shè)置安全下沉高度,防止戳穿管底;
吸液延時(shí)與預(yù)潤(rùn)洗:微量體系增加吸液等待時(shí)間,避免液體掛壁;珍貴試劑執(zhí)行 2~3 次吸頭預(yù)潤(rùn)洗,消除死體積誤差;
空氣隔段 Air Gap:轉(zhuǎn)移易揮發(fā)、易交叉污染試劑時(shí)設(shè)置空氣隔段,防止液體倒流污染通道。
4. 循環(huán)批量程序編輯
大批量樣本處理使用 Loop 循環(huán)功能:
設(shè)置循環(huán)起始板位、結(jié)束板位、單次處理樣本數(shù)量;
可嵌套多層循環(huán):先樣本循環(huán),再試劑梯度循環(huán);
循環(huán)內(nèi)插入自動(dòng)洗針步驟,消除樣本間交叉污染。
三、完整實(shí)驗(yàn)方法搭建實(shí)操示例(PCR 體系配制)
工作臺(tái)布置:吸頭倉(cāng)、樣本 96 孔板、酶混合試劑槽、水試劑槽、PCR 反應(yīng)板、洗針站;
流程排序:機(jī)械臂拾取新吸頭→LLD 探測(cè)樣本液面→吸取樣本→轉(zhuǎn)移至 PCR 板→丟棄吸頭;
更換吸頭,預(yù)潤(rùn)洗酶試劑→分裝 Master Mix→超純水補(bǔ)齊體系;
每板結(jié)束執(zhí)行一次通道深度清洗;
添加恒溫模塊:4℃短時(shí)保存;
插入結(jié)束彈窗提示,記錄運(yùn)行完成日志。
四、程序校驗(yàn)與仿真模擬
離線仿真模擬
編輯完成后開(kāi)啟模擬運(yùn)行,無(wú)機(jī)械動(dòng)作,軟件模擬機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡,檢查是否存在坐標(biāo)越界、板位沖突、吸頭干涉,修正布局與坐標(biāo)參數(shù)。
空載試運(yùn)行
不放任何液體與耗材,空跑完整程序,觀察運(yùn)動(dòng)有無(wú)卡頓、碰撞報(bào)警,修正運(yùn)動(dòng)速度、升降高度。
小體積預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
使用純水替代試劑小批量試跑,收集反應(yīng)板稱(chēng)量 / 分光檢測(cè),驗(yàn)證移液 CV 精度;若誤差偏大,調(diào)整吸排液速度、空氣隔段、預(yù)潤(rùn)洗次數(shù)。
五、程序保存、導(dǎo)出與版本管理
完成調(diào)試后保存主方法,另存副本用于后續(xù)修改;
支持導(dǎo)出 PDF 程序報(bào)告,包含臺(tái)面布局、每一步參數(shù)、移液體積、循環(huán)邏輯,用于實(shí)驗(yàn)室記錄歸檔;
重要實(shí)驗(yàn)方法設(shè)置密碼鎖定,防止誤修改;迭代修改時(shí)標(biāo)注版本變更記錄。
六、常見(jiàn)程序報(bào)錯(cuò)與參數(shù)優(yōu)化方案
液面探測(cè)無(wú)信號(hào):LLD 靈敏度過(guò)低,調(diào)高探測(cè)閾值,檢查液體導(dǎo)電性能;
移液精度偏差大:增加預(yù)潤(rùn)洗、降低吸液速度、增設(shè)空氣隔段;
機(jī)械臂碰撞:修正板位坐標(biāo),抬高 Z 軸安全高度,縮小運(yùn)動(dòng)速度;
試劑交叉污染:縮短同吸頭連續(xù)使用次數(shù),增加中間深度洗針流程;
吸液氣泡過(guò)多:延長(zhǎng)吸液等待時(shí)間,降低下沉深度,避開(kāi)液面泡沫層。
七、搭建規(guī)范與注意事項(xiàng)
高致病性、熒光、放射性樣本程序中增加乙醇、廢液沖洗流程,防止通道殘留污染;
易揮發(fā)試劑全程設(shè)置空氣隔段,避免腐蝕內(nèi)部閥組;
長(zhǎng)期靜置液體體系,程序中增加吹打混勻模塊,防止溶質(zhì)沉降;
編輯程序時(shí)分步保存,避免軟件閃退導(dǎo)致流程丟失;
不同實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用獨(dú)立方法,不混用參數(shù),降低交叉干擾風(fēng)險(xiǎn)。
八、程序復(fù)用與快速搭建技巧
保存標(biāo)準(zhǔn)化子流程模板(如磁珠純化、梯度稀釋模板),新建實(shí)驗(yàn)直接調(diào)用;
采用變量參數(shù)設(shè)置,批量修改試劑體積、孵育時(shí)間,無(wú)需逐行編輯;
哈美頓 Hamilton 液體處理工作站多通道同步分配試劑,優(yōu)化運(yùn)行節(jié)拍,縮短整體實(shí)驗(yàn)耗時(shí)。
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