洗板机的工作原理
洗板机(Microplate Washer)的核心功能是自动完成微孔板(如96孔板、384孔板)的液体抽吸和注入,以去除未结合的试剂、减少背景干扰,提高实验的准确性和重复性。其工作原理主要包括以下几个关键步骤:
1. 基本工作流程
洗板机通常按照以下顺序运行:
吸液(Aspiration):吸走孔板中的液体(如未结合的抗体、抗原或残留试剂)。
注液(Dispensing):注入清洗缓冲液(如PBS、TBS等)进行冲洗。
浸泡(Soaking,可选):让缓冲液在孔内停留一定时间,增强清洗效果。
重复洗涤(Cycle Repeat):根据预设程序多次循环,确保彻底清洗。
2. 核心组件及功能
洗板机的关键部件包括:
组件 | 功能 |
---|---|
液路系统 | 包括液体泵、管路和废液瓶,负责吸液和注液。 |
清洗头(探针) | 由多个吸液/注液通道组成,可同时处理整排或整板孔位。 |
真空系统 | 提供负压吸液(部分机型使用蠕动泵或注射泵)。 |
控制系统 | 通过软件或面板设定洗涤参数(如洗涤次数、注液量、浸泡时间等)。 |
运动机构 | 控制清洗头在X/Y/Z轴移动,精准定位孔位。 |
3. 吸液与注液方式
(1) 吸液(Aspiration)
负压抽吸:通过真空泵产生负压,将孔内液体吸至废液瓶。
防交叉污染设计:
底部吸液:探针接近孔底,减少残留。
边吸边抬(Z轴补偿):吸液时探针缓慢上移,避免液体挂壁。
(2) 注液(Dispensing)
正压注入:通过泵或气压将缓冲液注入孔中。
注液方式:
层流式:液体沿孔壁缓慢注入,减少气泡。
喷射式:高速注液增强清洗力度(适用于顽固残留)。
4. 清洗模式
根据不同实验需求,洗板机可设定多种模式:
普通洗涤:吸液→注液→吸液(常规ELISA)。
浸泡洗涤:注液后静置数秒,增强清洗效果(如去除粘附性强的蛋白)。
双向洗涤:反复吸注多次,提高清洗效率(如化学发光检测)。
5. 防污染与校准
探针自动冲洗:每次洗涤后,探针用去离子水或乙醇冲洗,避免交叉污染。
液面感应:部分高端机型配备液面探测,防止空吸或溢液。
定期校准:确保吸液量、注液量精确(尤其对低体积实验如384孔板)。
6. 应用示例(以ELISA为例)
初次结合:抗原/抗体在孔板中孵育后,未结合的分子需去除。
洗涤:洗板机吸走液体,注入缓冲液,重复3-5次。
结果:仅保留特异性结合的分子,降低背景信号,提高检测灵敏度。
总结
洗板机通过精准的吸液、注液和程序控制,实现微孔板的高效清洗,其核心原理依赖:
液路系统的正负压控制(吸/注液体);
可编程洗涤参数(次数、体积、浸泡时间);
防污染设计(探针清洁、液面感应)。
该技术广泛应用于ELISA、细胞实验、化学发光、药物筛选等领域,是提高实验重复性和可靠性的关键设备。