在实验室工作流程中，液体处理指的是转移、分装和操作液体（通常在微升级或纳升级体积）的过程。
液体处理解决方案范围广泛，从手动到全自动系统，各具优势。在选择系统时，两个关键因素至关重要：
- 所需的通量水平
- 为保证数据统计可靠性所需的准确度和精密度水平
手动液体处理
手动移液器是实验室操作流程的传统方法，适用于仅涉及少量液体处理步骤的情况。然而，用户间的操作差异以及液体性质会显著影响结果的准确性和可重复性。此外，手动处理本质上无法处理亚微升级的体积，也难以实现高通量。这些局限性使得手动液体处理不适用于涉及微量液体、复杂液体转移和高通量的工作流程。
自动化液体处理
自动化液体处理通过取代人工并实现流程自动化，解决了手动液体处理在可重复性和通量方面的挑战。集成控制软件允许用户定义体积、液体性质和处理参数等变量，确保结果的一致性。因此，自动化液体处理系统能够高效执行复杂的工作流程，提高通量，并通过降低重复性劳损的风险来促进符合人体工程学的工作环境。自动化液体处理系统采用的精密分液技术能够精确转移甚至纳升级体积的液体，有助于实现检测微型化并降低运营成本。
根据定制灵活性和通量能力，自动化液体处理可分为半自动和全自动系统。下表概述了不同级别液体处理的显著特点：
| 特性 | 手动液体处理器 | 半自动液体处理器 | 全自动液体处理系统 |
|---|---|---|---|
| 操作方式 | 用户手动执行所有转移操作 | 可灵活编程预设方案，系统执行时需用户介入 | 用户对完整工作流程进行编程，系统自主执行 |
| 可重复性 | 低 取决于用户操作经验 | 中到高 比手动操作更精确 | 高 与半自动系统相当 |
| 通量 | 有限 取决于用户操作经验 | 中等 比手动处理快，但受用户介入限制 | 高 可自主处理大量样品 |
| 移液范围 | µL 至 mL | nL 至 mL （取决于技术，范围可能从 µL 到 pL） | nL 至 mL |
| 技术培训 | 简单 | 中等 | 高级 |
| 维护 | 基础 清洁和校准 | 中等 需要额外组件 | 高级 需要服务合同 |
| 研究适用性 | 基础、低通量、方案简单、 预算有限 | 中等复杂度和通量， 平衡可重复性与成本 | 复杂方案、高通量和高重复性、 A自主运行、成本较高 |
自动化液体处理系统
自动化液体处理系统包含移液系统和分液系统两大类，各有其特点。
自动化移液系统
移液系统是通过同一吸头进行吸液和分液的仪器。它们自动化了多样品移液工作流程，包括简单的转移、混合、连续稀释和微孔板灵活铺板。尽管移液器可以铺板式分液，但它们存在交叉污染风险、体积范围有限以及运营成本较高等固有缺点。
自动化分液系统
相比之下，液体分液系统专为从专用储液槽分液而设计。对于涉及批量分液以及浓度/体积归一化的高通量工作流程，分液器是首选。分液器通常采用非接触式液体分液技术，提供宽广的体积范围、高速和精确的体积转移，且无交叉污染风险。虽然分液器能减少持续性的高耗材成本，但需要定期维护以确保最佳性能。
自动化液体处理技术
传统的自动化移液器基于成熟的空气置换或固相置换原理。然而，也采用微隔膜泵、压电和声波液滴喷射等专业技术，实现从毫升到亚纳升级范围的温和非接触式分液。
气相置换技术
气相置换技术通过气垫工作：活塞在移液器杆内的运动产生的正压或负压来转移液体。尽管应用广泛，但由于空气的可压缩性，气相置换技术可能引入误差，尤其是在亚微升级体积时。
当处理挥发性液体时，气溶胶进入空气通道还会带来残留污染的风险。此外，该技术不太适用于粘稠液体，因为必须定义特定的液体类型以适应不同的粘度。
气相置换技术
Formulatrix 自动化液体处理产品
Formulatrix自动化液体处理产品组合包括液体分液器 Mantis 和 Tempest，以及液体处理器 F.A.S.T. 和 Flo i8。我们的系统简化了工作流程，并在多种应用中展现出高度的适应性。
Mantis - 纳升级微量分液工作站
Mantis 是一款可编程、低死体积、非接触式液体分液器，能够可靠地分装各种溶液，包括含有磁珠、细胞、蛋白质、酶、探针和预混液的溶液。
- 实现反应微型化，提升通量，节省试剂，并消除移液器吸头成本。
- 分液体积低至100 nL，CV 值 < 2%。
- 通过质量控制液滴检测站验证每次分液运行。
- 使用全新的交互式容器示教模块，可在数秒内定义实验器皿。
Tempest - 纳升级高通量分液工作站
Tempest 是一款非接触式高通量试剂分液器，利用96个独立控制的喷嘴，将最多12种不同试剂的任意体积分配到任意孔中。
- 使用非接触式微隔膜技术，确保包括细胞和磁珠在内的广泛试剂的高准确度和精密度。
- 通过96个独立控制的喷嘴输送多达12种试剂。
- 每块芯片不可回收的死体积低至48 μL，最大限度减少试剂损失。
- 快速分液，分液体积低至200 nL（CV <5%），且无上限。
F.A.S.T. - 纳升级移液工作站
F.A.S.T. 是一款可靠且易于使用的液体处理器，凭借其基于固相置换技术的独特96通道移液头，可快速对任何粘度的液体进行移液。
- 使用独特的96吸头移液头节省移液时间。
- 通过选择使用1、8、12或96个吸头在96孔板和384孔板之间转移试剂，节省耗材。
- 轻松进行随机挑取、连续稀释和微孔板复制（灵活铺板、母-子板转移）。
- 无需再编程液体类型；固相置换吸头可消除粘度对准确度的影响。
FLO i8 PD - 8通道全独立移液工作站
- 通过用户友好的软件轻松设计实验方案。
- 凭借8个独立可变跨度通道和0.2至1000 μL的移液体积范围，简化基于离心管或微孔板的实验室工作。
- 依靠高精度的非接触式分液，快速将试剂分配到离心管中或直接分配到微孔板中。
- 设计上对液体类型无特殊要求，非常适合挥发性和高粘性液体。
- 通过液面检测与跟踪、自动实验器皿感应和碰撞检测，让您的工作流程无忧。
Formulatrix 自动化液体处理产品应用
Formulatrix 自动化液体处理产品提供精确性、高通量和微型化，可简化多种工作流程，例如：
Webinars
Learn how to automate and miniaturize assays in PCR, NGS, and other workflows, boosting data quality and throughput while reducing costs using the Mantis and the Tempest liquid dispensers.
Deliver precise volumes regardless of liquid properties, eliminating viscosity and surface tension concerns with the F.A.S.T., a 96-channel positive displacement liquid transfer system.
Optimize multifactorial experiments through seamless adoption of Design of Experiment (DoE) workflows enabled by a powerful combination of the Synthace software platform and the Tempest.
Application Notes
Contemporary researchers prefer automated liquid handling to minimize user errors, and the Mantis achieves exceptional precision (CVs under 2%) in liquid transfers.
Consistent cell plating and cell viability is imperative for reproducible screening. The Mantis is a precise, reliable, and robust solution for dispensing even the most sensitive primary neuronal cells.
Execute assay development and high throughput screens in miniaturized assay volumes using the Tempest Liquid Dispenser, driving down the cost by 60% while enhancing data quality.
AlphaLISA is well-suited for high throughput analysis but constrained by high costs. The Tempest significantly reduces reagent consumption while increasing flexibility and throughput.
