微量生物試劑分配方法特點(diǎn)總結(jié)及選用原則

　　目前各種微量生物試劑分配方法不斷發(fā)展，從可分配試劑體積范圍、粘度范圍、分配精度準(zhǔn)確性以及可靠性等各方面，均各有優(yōu)勢(shì)。比較各種微量試劑分配方法，可以看出：

　　(1)可分配試劑體積范圍不同。基于注射原理的接觸式分配方式，可分配體積范圍最廣，最小可達(dá)幾十納升，調(diào)整注射筒容量，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)毫升甚至更大體積試劑分配。電磁閥和注射泵組合，以及采用電磁原理的幾種非接觸式分配方式，在同等分配精度和準(zhǔn)確性情況下，可實(shí)現(xiàn)較小體積分配，最小可實(shí)現(xiàn)20n；l基于壓電原理的非接觸式分配方式，可實(shí)現(xiàn)皮升級(jí)別試劑的分配；

　　(2)分配試劑粘度適應(yīng)情況不同。非接觸試劑分配時(shí)，由于機(jī)構(gòu)本身強(qiáng)度問(wèn)題以及壓力源提供壓力范圍不同，各種方法所適應(yīng)的試劑粘度范圍不同。例如采用基于壓電原理的非接觸分配方式，可分配試劑粘度范圍一般在014)20mPa#s左右[9]。引入電磁閥，電磁原理的幾種非接觸式分配方法，分配試劑粘度范圍較廣，最大可達(dá)1000mPa#s左右，可針對(duì)30%PEG(聚乙二醇)進(jìn)行微量分配；而注射原理的接觸式分配方式，依靠表面接觸實(shí)現(xiàn)試劑分配轉(zhuǎn)移，可以實(shí)現(xiàn)更廣粘度范圍的液體分配；

　　(3)分配速度情況不同。對(duì)于接觸式試劑分配，分配頭在每一個(gè)分配循環(huán)中需要與基板接觸實(shí)現(xiàn)試劑的轉(zhuǎn)移。而非接觸分配時(shí)分配頭無(wú)需與底板接觸，與接觸式分配相比，提高了分配速度，同時(shí)也減少了試劑污染的可能性；

　　(4)工作可靠性情況不同。接觸式試劑分配操作更簡(jiǎn)單，可靠，成本低，維護(hù)方便，受表面張力和氣泡的影響小；非接觸式分配，由于電磁閥等其他部件引入，降低了系統(tǒng)可靠性。對(duì)于基于壓電原理的非接觸式分配方式，容易阻塞，易受氣泡影響而產(chǎn)生不連續(xù)分配；

　　(5)分配過(guò)程開(kāi)環(huán)控制。無(wú)論接觸還是非接觸方式，在實(shí)際分配操作時(shí)都沒(méi)有在靠近孔口附近檢測(cè)實(shí)際的液體轉(zhuǎn)移量。

　　面向蛋白質(zhì)結(jié)晶操作的微量生物試劑分配，試劑種類較多，特性各異，要求分配操作精度高，速度快，易于系統(tǒng)集成，而且可靠性要好。目前還沒(méi)有哪一種分配方法能具備以上所有的特性，因此在進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶系統(tǒng)集成，選擇合適的試劑分配工具時(shí)，還要多考慮各種方法的特點(diǎn)，結(jié)晶方式以及經(jīng)濟(jì)條件等具體情況。

　　當(dāng)進(jìn)行較大體積試劑分配操作時(shí)，如分配添加劑時(shí)，接觸式和非接觸式分配方法均可滿足要求，但考慮經(jīng)濟(jì)性，常采用接觸式分配方法并行操作；分配體積較小，比如幾十納升至幾百納升，非接觸式分配比接觸式分配方法能達(dá)到更好的精度。

　　非接觸分配時(shí)，會(huì)有一定沖擊作用。對(duì)較容易結(jié)晶的蛋白質(zhì)，可以采用非接觸式分配方式操作，還促進(jìn)各種試劑混合；若蛋白質(zhì)不易結(jié)晶或者結(jié)晶時(shí)需要避免震蕩搖晃，則不適合采用非接觸式分配操作。

　　對(duì)于粘度、表面張力特別大的試劑，非接觸分配需要很大壓力，一般分配系統(tǒng)不易實(shí)現(xiàn)，這時(shí)可以采用接觸式分配方式。例如，美國(guó)俄亥俄州大學(xué)搭建面向膜蛋白結(jié)晶操作的平臺(tái)時(shí)，由于膜蛋白結(jié)晶中，需分配粘度較大的脂質(zhì)，一般非接觸式分配方法很難分配，因此采用了電機(jī)帶動(dòng)注射器活塞運(yùn)動(dòng)方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)高粘度脂質(zhì)分配。同時(shí)，由于膜蛋白結(jié)晶過(guò)程中，不希望受到?jīng)_擊搖晃，在進(jìn)行添加劑等其他試劑分配時(shí)，也采用了接觸式多通路并行分配的方法。在該試劑系統(tǒng)的幫助下，獲得了嗜菌調(diào)理素、溶解酵素等膜蛋白晶體。

　　對(duì)于高通量操作，若想提高分配速度，可以采用非接觸式分配操作。也可以增加分配通路，采用8、16甚至更多通路并行分配，提高操作速度。若待分配試劑特性不經(jīng)常變化，試劑操作體積非常微小，也可以考慮采用壓電原理的非接觸式分配方式。

　　可見(jiàn)，自動(dòng)化蛋白質(zhì)結(jié)晶系統(tǒng)中，采用何種試劑分配方法，與具體試驗(yàn)要求、蛋白質(zhì)結(jié)晶特性、經(jīng)濟(jì)條件及被操作試劑本身特性等均有關(guān)系，可根據(jù)具體條件斟酌考慮。