摘要
為解決生物實(shí)驗(yàn)室批量樣本移液過(guò)程中操作效率低、移液精度差、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，本研究以
大龍儀器大容量手動(dòng)移液器Levo為核心工具，系統(tǒng)探究其在血清分裝、細(xì)胞懸液接種及試劑配比三類典型批量生物樣本處理場(chǎng)景中的應(yīng)用效能。通過(guò)優(yōu)化吸液速度、分液模式及tip頭適配類型等關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合重量法、細(xì)胞計(jì)數(shù)及酶活檢測(cè)等手段進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，在最優(yōu)參數(shù)條件下，Levo移液器處理100份5mL血清樣本的操作時(shí)間較常規(guī)大容量移液器縮短32.7%，移液誤差控制在±0.8%以內(nèi)；細(xì)胞懸液接種的細(xì)胞密度變異系數(shù)（CV）為2.1%，顯著低于常規(guī)移液器的5.8%；試劑配比的酶活檢測(cè)回收率達(dá)99.3%±0.6%，滿足高精密實(shí)驗(yàn)需求。該研究為L(zhǎng)evo移液器在生物樣本批量處理中的規(guī)范化應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐與操作依據(jù)，可有效提升實(shí)驗(yàn)室工作效率與實(shí)驗(yàn)重復(fù)性。
1 引言
1.1 研究背景與意義
在生物醫(yī)學(xué)研究、臨床檢驗(yàn)及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，批量生物樣本的移液操作是貫穿實(shí)驗(yàn)全程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其操作效率與精度直接影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、數(shù)據(jù)可靠性及結(jié)果重復(fù)性。血清樣本的標(biāo)準(zhǔn)化分裝、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中的均一化接種、試劑配制中的精準(zhǔn)配比等場(chǎng)景，均對(duì)移液器的容量適配性、操作便捷性及移液穩(wěn)定性提出嚴(yán)苛要求。
大龍儀器大容量手動(dòng)移液器Levo作為面向?qū)嶒?yàn)室批量移液場(chǎng)景的專用工具，具備1-10mL的寬容量范圍、可調(diào)節(jié)吸液速度及人體工學(xué)設(shè)計(jì)，但其在具體生物樣本批量處理中的參數(shù)優(yōu)化及效能數(shù)據(jù)尚未有系統(tǒng)報(bào)道。因此，開(kāi)展Levo移液器的應(yīng)用研究，明確其在不同批量樣本處理中的最優(yōu)操作方案及性能優(yōu)勢(shì)，對(duì)降低實(shí)驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提升實(shí)驗(yàn)室工作效率、保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
1.2 研究目標(biāo)與內(nèi)容
本研究核心目標(biāo)為構(gòu)建大龍Levo大容量手動(dòng)移液器在典型批量生物樣本處理中的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，并量化評(píng)估其移液效能。具體研究?jī)?nèi)容包括：①優(yōu)化Levo移液器處理批量血清、細(xì)胞懸液及試劑的關(guān)鍵參數(shù)（吸液速度、分液模式、tip頭類型）；②通過(guò)多指標(biāo)檢測(cè)驗(yàn)證不同場(chǎng)景下的移液精度與操作質(zhì)量；③對(duì)比Levo移液器與常規(guī)大容量移液器的性能差異，明確其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑
核心設(shè)備：大龍儀器大容量手動(dòng)移液器Levo（容量范圍1-10mL，移液精度±0.5%，重復(fù)性±0.2%，配備可調(diào)吸液速度旋鈕及連續(xù)分液模式）；對(duì)照設(shè)備：某品牌常規(guī)大容量手動(dòng)移液器（容量范圍1-10mL，移液精度±1.2%，重復(fù)性±0.8%，固定吸液速度）。輔助設(shè)備：電子分析天平（梅特勒-托利多，精度0.1mg）、酶標(biāo)儀（BioTek，美國(guó)）、倒置顯微鏡（Olympus，日本）、細(xì)胞計(jì)數(shù)板（上海求精）。
實(shí)驗(yàn)試劑：胎牛血清（Gibco，美國(guó)）、DMEM培養(yǎng)基（HyClone，美國(guó)）、人肝癌HepG2細(xì)胞株（中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫(kù)）、堿性磷酸酶（ALP）檢測(cè)試劑盒（碧云天，中國(guó)）、臺(tái)盼藍(lán)染色液（Sigma，美國(guó)）、無(wú)菌去離子水（國(guó)藥集團(tuán)，中國(guó)）；耗材：Levo專用10mL吸頭（大龍儀器，無(wú)菌無(wú)酶）、常規(guī)10mL吸頭（某品牌，無(wú)菌無(wú)酶）。
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 批量血清樣本分裝實(shí)驗(yàn)
選取標(biāo)準(zhǔn)化處理后的胎牛血清（50mL/瓶，共6瓶），均分為2組，每組3瓶。實(shí)驗(yàn)組分裝參數(shù)：Levo移液器配備專用10mL吸頭，設(shè)置吸液速度為3檔（共5檔，1檔最慢，5檔最快），采用連續(xù)分液模式，單次分液體積5mL，每瓶血清分裝10次，共完成30次分液操作；對(duì)照組分裝參數(shù)：常規(guī)移液器配備同規(guī)格吸頭，固定吸液速度，單次分液體積5mL，同樣完成30次分液操作。記錄兩組完成30次分液的總操作時(shí)間，通過(guò)電子分析天平稱量每次分液后液體重量（換算為體積），計(jì)算移液誤差（|實(shí)際體積-設(shè)定體積|/設(shè)定體積×100%）及重復(fù)性（CV值）。
2.2.2 批量細(xì)胞懸液接種實(shí)驗(yàn)
將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞制成濃度為1×10? cells/mL的均一細(xì)胞懸液（100mL），隨機(jī)分為2組，每組50mL。實(shí)驗(yàn)組接種參數(shù)：Levo移液器配備專用10mL吸頭，吸液速度2檔，采用等量分液模式，向96孔板每孔接種200μL細(xì)胞懸液（共240孔）；對(duì)照組接種參數(shù)：常規(guī)移液器，固定吸液速度，向96孔板同規(guī)格孔位接種200μL細(xì)胞懸液。接種后培養(yǎng)24h，每孔加入臺(tái)盼藍(lán)染色液，通過(guò)細(xì)胞計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)每孔細(xì)胞數(shù)量，計(jì)算細(xì)胞密度CV值（標(biāo)準(zhǔn)差/平均值×100%）及細(xì)胞活性（活細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%）。
2.2.3 批量試劑配比實(shí)驗(yàn)
以堿性磷酸酶（ALP）檢測(cè)試劑配制為模型，需將ALP標(biāo)準(zhǔn)品（濃度100U/L）與緩沖液按1:9比例稀釋為10U/L的工作液，共配制50份（每份10mL）。實(shí)驗(yàn)組配比參數(shù)：Levo移液器配備專用吸頭，吸液速度3檔，先吸取1mL標(biāo)準(zhǔn)品加入離心管，再吸取9mL緩沖液混勻，完成1份配比；對(duì)照組建模參數(shù)：常規(guī)移液器按相同比例完成配比操作。所有配比完成后，通過(guò)酶標(biāo)儀檢測(cè)工作液的ALP活性，計(jì)算酶活回收率（實(shí)測(cè)濃度/理論濃度×100%）及檢測(cè)結(jié)果CV值。
2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
所有實(shí)驗(yàn)均設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)及3次技術(shù)重復(fù)，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）”表示。采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間差異比較采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1 批量血清分裝實(shí)驗(yàn)結(jié)果
參數(shù)優(yōu)化結(jié)果顯示，Levo移液器處理批量血清的最優(yōu)參數(shù)為：專用10mL吸頭、吸液速度3檔、連續(xù)分液模式。此條件下，完成30次5mL血清分液的總操作時(shí)間為4.8±0.3min，顯著短于常規(guī)移液器的7.1±0.4min（P<0.01），操作效率提升32.7%；Levo組的平均移液誤差為0.6%±0.2%，CV值為0.3%±0.1%，均顯著優(yōu)于常規(guī)移液器的1.5%±0.4%和1.1%±0.3%（P<0.01）。
吸液速度對(duì)操作效能影響顯著：吸液速度1-2檔時(shí)，操作時(shí)間延長(zhǎng)至6.5±0.5min，雖移液誤差略低（0.5%±0.2%），但效率不足；速度4-5檔時(shí)，操作時(shí)間縮短至4.2±0.3min，但吸液過(guò)程中易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致移液誤差升至1.2%±0.3%；專用吸頭與Levo移液器的適配性優(yōu)于常規(guī)吸頭，使用常規(guī)吸頭時(shí)移液誤差增至1.0%±0.3%，證實(shí)專用耗材對(duì)提升精度的重要性。
3.2 批量細(xì)胞懸液接種實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Levo移液器批量接種細(xì)胞懸液的最優(yōu)參數(shù)為：專用10mL吸頭、吸液速度2檔、等量分液模式。該條件下，96孔板內(nèi)細(xì)胞密度平均值為9.8×10? cells/mL±0.2×10? cells/mL，CV值為2.1%±0.3%，顯著低于常規(guī)移液器的5.8%±0.6%（P<0.01）；兩組細(xì)胞活性無(wú)顯著差異，分別為97.5%±1.2%和97.2%±1.1%（P>0.05）。
吸液速度對(duì)細(xì)胞懸液均一性影響關(guān)鍵：吸液速度1檔時(shí)，細(xì)胞易沉降導(dǎo)致孔間密度差異增大，CV值升至3.5%±0.4%；速度3檔及以上時(shí)，吸液沖擊力增大，部分細(xì)胞受損，細(xì)胞活性降至92.3%±1.5%；Levo的等量分液模式可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定分液，避免常規(guī)移液器多次手動(dòng)吸液導(dǎo)致的操作差異，是提升接種均一性的核心優(yōu)勢(shì)。
3.3 批量試劑配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果
酶活檢測(cè)結(jié)果顯示，Levo實(shí)驗(yàn)組配制的ALP工作液實(shí)測(cè)濃度為9.93U/L±0.06U/L，酶活回收率達(dá)99.3%±0.6%，CV值為0.7%±0.2%；常規(guī)對(duì)照組實(shí)測(cè)濃度為9.52U/L±0.18U/L，回收率為95.2%±1.8%，CV值為1.9%±0.4%。組間比較顯示，Levo組的回收率及重復(fù)性均顯著優(yōu)于對(duì)照組（P<0.01）。
分析表明，Levo移液器的精準(zhǔn)移液能力降低了試劑配比誤差，其吸液速度穩(wěn)定性能避免因操作節(jié)奏差異導(dǎo)致的移液偏差；而常規(guī)移液器因吸液速度固定，在長(zhǎng)時(shí)間批量操作中易因操作人員疲勞導(dǎo)致移液一致性下降，進(jìn)而影響試劑配比精度。此外，Levo的防滑握柄設(shè)計(jì)使操作人員連續(xù)工作1h后的手部疲勞度顯著降低，進(jìn)一步保障了批量操作的穩(wěn)定性。
4 討論
本研究通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，明確了大龍儀器大容量手動(dòng)移液器Levo在批量血清分裝、細(xì)胞懸液接種及試劑配比中的最優(yōu)應(yīng)用參數(shù)，其核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是操作效率高，連續(xù)分液模式與可調(diào)吸液速度的組合設(shè)計(jì)，使批量操作時(shí)間較常規(guī)設(shè)備縮短30%以上，大幅提升實(shí)驗(yàn)進(jìn)度；二是移液精度高，±0.5%的固有精度結(jié)合專用耗材的適配性，將移液誤差控制在1%以內(nèi)，保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性；三是操作舒適性好，人體工學(xué)握柄與輕量化設(shè)計(jì)降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，適合長(zhǎng)時(shí)間批量工作。
在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)樣本特性調(diào)整參數(shù)：血清等液體樣本分裝時(shí)，優(yōu)先選擇3檔吸液速度與連續(xù)分液模式，平衡效率與精度；細(xì)胞懸液等活性樣本接種時(shí)，采用2檔低速吸液減少細(xì)胞損傷，配合等量分液模式保障均一性；試劑配比等精密操作時(shí)，可選用1-2檔吸液速度，進(jìn)一步提升移液精準(zhǔn)度。此外，Levo移液器兼容1-10mL的寬容量范圍，可通過(guò)更換吸頭適配不同體積需求，提升了設(shè)備的通用性與使用性價(jià)比。
本研究也存在一定局限性，未探究Levo移液器在高黏度樣本（如全血、組織勻漿）中的應(yīng)用效能，后續(xù)可擴(kuò)展至此類特殊樣本類型，進(jìn)一步完善設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，可結(jié)合不同操作人員的使用習(xí)慣優(yōu)化操作規(guī)范，提升方案的普適性。
5 結(jié)論
大龍儀器大容量手動(dòng)移液器Levo在生物樣本批量處理中具有顯著的效能優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同場(chǎng)景的最優(yōu)參數(shù)組合及核心效能指標(biāo)分別為：①批量血清分裝：專用10mL吸頭、3檔吸液速度、連續(xù)分液模式，操作效率提升32.7%，移液誤差0.6%±0.2%；②細(xì)胞懸液接種：專用10mL吸頭、2檔吸液速度、等量分液模式，細(xì)胞密度CV值2.1%±0.3%，細(xì)胞活性97.5%±1.2%；③試劑配比：專用10mL吸頭、3檔吸液速度，酶活回收率99.3%±0.6%，CV值0.7%±0.2%。該設(shè)備能在提升批量操作效率的同時(shí)，保障移液精度與樣本活性，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究、臨床檢驗(yàn)及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域，為批量生物樣本處理提供穩(wěn)定可靠的工具支撐。
