新冠疫情下揭開神秘面紗的全自動移液工作站

自1月2日起，河北省6天內通報了304例當地新冠肺炎感染者(確診) 無癥狀感染者)。河北疫情形勢嚴峻，牽動著全國人民的心?；疖囃＿\，地鐵停運，同時進行大規模核酸檢測。然而，在短時間內檢測2000萬人并不容易。雖然全國各地的醫療隊都在幫忙，但巨大的檢測需求和相對低效的人工操作仍然成為疫情防控的絆腳石。

圖|來自網絡

01 為什么需要全自動移液工作站進行大規模核酸檢測？

大規模傳染病爆發較有效的方法是利用更快、更準確、更自動化的高通量核酸檢測技術，通過檢測病原體的核酸序列完成快速診斷，實現更短的檢測窗口期。傳統手段多采用人工處理，耗時長，難以統一標準。更重要的是，檢測人員存在很大的安全風險，而自動移液工作站的應用完美地解決了這個問題。

自動液體處理平臺（Auto tic liquid handling platform system），在臨床實驗室中，可以在樣品分析過程中取代傳統的液體移動工具，自動完成梯度稀釋、液體移動務，ALH平臺主要用于制備和提取樣品，并可與分析儀器結合，實現對目標物體的高效準確檢測。

其高通量的處理能力可極大提高檢測效率，自動化的操作避免了人工操作失誤和交叉污染的問題。它主要用于核酸檢測：一是結合磁珠分離技術提取高通量核酸；例如：Vitae 100全自動核酸提取純化器；二是設置合理的磁盤進行自動化PCR例如：Vitae 100全自動PCR兩者的本質都是移液工作站，但功能不同。

02 移液工作站核心：微量液體處理技術

微量液體處理技術、精確溫度控制技術、自動控制技術、防止氣溶膠污染技術，是產品生產設計中需要克服的問題，較關鍵的是精確的微量液體處理技術，如果液體工作站不追求液體精度不能稱為好產品，自動化可以取代多少勞動力，節省多少成本，不是其性能的基本指標。其性能的關鍵指標是安全、高效、準確。

特別是在核酸檢測實驗中，液體特異性差異大，移液范圍廣，交叉污染容易發生，一個小誤差可能會影響結果的準確性。

自動核酸檢測系統中使用的微量液體處理技術應具有準確性和安全性兩個特點，以及各種樣品和試劑的特殊液體特性，這對液體處理設備的研發提出了巨大的挑戰。掌握微量液體移動技術是實現核酸處理系統自動化的前提。目前，絕大多數自動核酸純化工作站都是基于液體移動平臺，擴展實驗功能，以滿足生化實驗或臨床試驗的各種需要。

03 移液工作站的應用

生物試劑（各種脂質試劑、酶溶液、緩沖液）和生物樣本（血液、尿液、唾液）是分子診斷實驗中常見的處理液體。高精度液體處理（如轉移、稀釋、混合等）是分子診斷實驗中較基本、較頻繁的實驗操作。隨著樣本處理通量和試驗結果可靠性要求的不斷提高，基于高通量微量液體處理技術的自動分子診斷設備是臨床試驗自動化發展的必然趨勢。

目前，全自動移液工作站已廣泛應用于生物實驗室和臨床試驗中。在這些領域，需要處理的液體特性(密度、粘度、揮發性、腐蝕性等)差異較大，通常需要自動微量液體移動操作，如PCR1-50反應溶液的準備需求μL移液操作；所需液體體積跨度較大，如部分酶溶液分配體積為1-10μL，清洗液的分配體積范圍為1-1萬μL；所需處理的通量較高，操作容器一般需要96孔板或384孔板。針對上述要求，國內團體不斷投入大量人力和財力開發相應的技術或產品，并取得了顯著的研究成果。

04 移液工作站市場現狀

由于起步較晚，國內儀器行業不如國外成熟，半自動或全自動液體移動系統基本壟斷了市場。目前，國內外之間的差距不在于實現許多功能，而在于控制精度。盡管存在差距，但仍有一些國內企業家和研究人員默默學習，盲目相信國外產品不可取，國外產品儀器成本、耗材成本、維護成本高，相關合同條款缺乏靈活性，不能完全考慮中國國情，隨著國內研發技術水平的提高，越來越多的國內品牌出現在主要實驗室，近年來，支持國內醫療設備政策頻繁，以進口替代為主題，相信國產儀器的春天即將到來。

參考文獻：

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