1 产品介绍
模块功能;精密吸取和转移液体,自动卸除一次性Tip,可选配液面探测,编码器等附件。工作原理:利用活塞结构,通过密封腔体的体积置换机理,实现液体的微量操作:吸取和分装液体。
精度保证:精密度超高的柱形活塞和高精度直线步进电机驱动保证了重复精度,而超耐磨密封材质则保证超长的寿命
量程可定制,可根据用户所用的吸头型号定制用来装载吸头的吸嘴;可根据用户需求选配电机驱动控制、液面探测功能等。
1.1性能指标详解
1.精密度
A.评价标准和影响因素
移液模块的精密度用液体转移量的精密度来衡量,属于移液模块的随机误差,导致误差的因素句括移液模块自身因素、使用因素、环境因素三类。移液模块的自身因素包括:直线步进电机的轴向问隙、步进精度,和活塞与密封问的配合精度等多项因素,另外,直线步进电机的丝杠和螺母之问存在的间隙以及步进误差是随机的,也会影响取液精度。
使用因素包括:液体性质(粘度和密度等),以及TIP选型,主要是转移的液体体积和泵腔内腔与TIP内腔组成的体积之和之问的比例关系,比例越小,越不有利于精密度和准确度;此外,取液时活塞处于泵腔的不同位置也会影响精密度和准确度,活塞越靠下、泵腔内的空气体积越小,越有利于提高移液操
作的精密度和准确度。环境因素包括:我们在取液以及移液的过程中,应保持在密闭的环境中进行实验。从而减少风度、湿度等对实验过程中精准度的误差。
最后,在实验中应用多次转移同样体积的同样液体的实际体积量的变异系数(CV)来衡量不精密度。
B.评价办法
推荐采用去离子水作为移液操作的液体介质,采用机器携带移液模块完成取丁IP、吸取液体、排出液体、卸载TIP、重复上述动作,采用十万分之一电子天平称量重量的变化来换算转移液体的体积;一般连续测量10次,计算不准确度。
计算公式为:
Max(Xi)-Xtdrmax=Xt
Min(Xi)-Xtdrmin =Xt
一般衡量指标:转移液体的体积为移液模块10%量程且不小于10微升(两者取大数)时,不精密度(CV值)应不大于1%。
2.准确度A.评价标准和影响因素
移液模块的准确度用目标移液量和实际移液量之间的差异来衡量,属于移液模块的系统误差,导致误差的因素包括:移液模块容量、TIP容量、要转移的液体量和液体性质四方面组成。基于空气体积置换原理,移液模块通过活塞移动时,在泵腔内腔与TIP内腔组成的封闭腔体内形成正压或负压,压强的变化使液体从TIP内推出或者吸入。由于空气的压缩性,实际移液量一般会小于目标移液量;并且目标移液量相比上述封闭腔体体积越小,实际移液量和目标移液量之问的偏差也会越大。在实际使用中,应尽量让目标移液量接近上述封闭腔体体积,尤其是移液模块和TIP的选型、以及活塞吸取液体时应从最接近泵腔低端开始抽吸。
液体性质尤其是密度、粘性和挥发性也会影响实际移液量和目标移液量之间的偏差。因此需要根据使用场景进行移液量校准来提高准确度,一般采用一元一次方程来校准:即根据几种常用液体体积的实际移液量和目标移液量的数据来拟和曲线得到校准参数K和B,再用校准参数修正移液模块活塞的位移。一般用多次转移同样体积的同样液体的实际体积量的平均值和目标移液量之间的相对偏差来衡量不准确度
B.评价办法
推荐采用去离子水作为移液操作的液体介质,采用机器携带移液模块完成取丁IP、吸取液体、排出液体、卸载TIP、重复上述动作,采用十万分之一电子天平称量重量的变化来换算转移液体的体积;一般连续测量10次,计算不准确度。计算公式为:
Max(Xi)-Xtdrmax=
XtMin(Xi)-Xtdrmin=
Xt
XT为目标体积,x1实际数值。在计算时,应该把明显由于操作失误导致的体积异常点去掉。一般的衡量指标为:转移液体的体积为移液模块容积的10%量程且不小于10微升 (两者取大数)时,不准确度(DR值)应不超过士2%。
3.分辨率
移液模块的分辨率是指:移液模块活塞最小移动量对应的液体量,一般用移液模块的容量除以移液模块吸排液运动行程(不含卸载TIP行程)对应的步进步数得到的液体量来衡量。
如UNI1000-D1000u1移液模块吸排液行程对应步进电机旋转10圈、2000步那么1000微升的UNI1000-D1000UL移液模块的分辨率为RESOLUTION=1000uL/2000步=0.5微升/步
如果适配的步进电机驱动能力良好,细分精度可以保证,也可以用微步对应的液体量来衡量分辨率。如果上述移液模块配套的驱动器是8细分(把一个微步分成8等分)那么RESOLUTION微步=(1000u1/2000步)/8(微步/步)=0.0625微升/微步。但是因为微步的精度很难保证,一般采用RESOLUTION步。而且分辨率不等同于最小移液量
4.速度
移液模块的速度是指:将液体吸入或排出TIP的速度,此过程和活塞行程的直线步进电机的丝杠导程有关系。一般建议按照直线步进电机旋转速度600RPM、活塞吸入或打出满量程液体的时间来衡量。如果UNI100-D系列移液模块满量程(不含卸载TIP的行程)对应的直线步进电机旋转圈数为10圈,在600RPM的旋转速度下、1S即可走完满量程:
5.寿命
移液模块的寿命是指:在保持正常性能情况下的运行总次数,一般以活塞往复运行次数来衡量。
使用建议
1、如何选择合适容量的移液模块
可以遵循要转移的最小液体体积一般不小于移液模块的10%。2、如何适配合适的TIP
主要考虑尺寸配合、TIP容量、导电与否和是否加滤芯等因素。A.尺寸配合
建议使用本公司推荐适配TIP。如果用户要选择其他规格的Tip,一定要在下单时告知我司客户所要使用的TIP配合尺寸(包括TIP颈部内腔直径和锥度等参数),我司可根据客户需求来定制适配客户选用TIP的模块。
B.容量
TIP的容量尽量靠近要转移的液体体积。我司适配的TIP有50、200、1000微升三种规格。3、如何实现高精密度移液
A.选择合适容量的移液模块
选择依据:遵循要转移的最小液体体积一般不小于移液模块量程的10%。B.选择合适的TIP
TIP容量尽量接近要转移的液体体积,比如不要用1000UL的TIP去转移10u1的液体。
C.吸液时活塞尽量位于下端。
在吸取液体时,活塞的初始位置于移液模块的最下端,此时泵腔和TIP组成的封闭腔体体积最小,越有利于移液的精密度和准确度。
D.消除运动间隙
先吸一小段空气,再吸液体,然后在排液时一起打出,这样可以消除运动间隙导致的误差E.运动脉冲数量取半步数的整数倍为了提高运动平稳性,往往会采用微步(将步进电机的步进角度分成更多的微步);但不同驱动电路性能差异很大,原则上建议脉冲数量应该对应半步数的整数倍。F.先浸润TIP再正式吸取液体
TIP插入液面下时,先通过活塞往复让液体充分浸润TIP内测,有利于移液精密度和准确度的保证4、如何实现高精度移液
首先要对移液模块做校准。移液模块德容量、TIP容量和尖部内径大小、液体粘度和密度以及环境温湿度都会影响移液体积的准确性,因此需要实际操作液体进行取液体的校准。此外需注意3.2的A-F各项注意事项同样适用于准确的的保证。5、如何实现高精度移液
首先要及时更换TIP,其次一定要把TIP内的废液排干净再卸载TIP。否则TIP内的残液在卸载TIP时可能会产生飞沫,如果残液中包括核酸模板、上述飞沫就可能成为污染源。
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