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2026.04.29

少循环、高效率 ——C.WASH 非接触式洗板系统性能评估

C.WASH 非接觸式微孔板樣品處理系統,依托離心力實現微孔板內液體的高效去除,並自動完成清洗液與緩沖液的加註,一站式實現高通量、全自動、高重復性的整板清洗流程。


為系統評估 C.WASH 的清洗性能,本研究在不同離心轉速條件下,分別測試其對 96 孔板和 384 孔板的清洗效率。清洗效率以系統去除培養基、清洗緩沖液及未結合化合物的能力為核心衡量指標 —— 殘留體積越低,越能有效降低背景信號,保障檢測結果的可靠性。


實驗采用熒光素溶液填充微孔板,通過對比清洗前後的熒光信號強度,定量計算清洗效率。其中,單次完整清洗循環定義為「離心甩幹板內液體 → 自動加註清洗液」,這兩步操作均由 C.WASH 全自動獨立完成,全程無需人工幹預。



圖 1. 采用 C.WASH 系統離心除液與非接觸式加註測定清洗效率的工作流程


材料與方法


1. 材料

熒光素:100 μmol/L,溶於水(CAS 號:518-47-8)

黑色實心微孔板:96 孔板及 384 孔板(4titude 品牌,貨號 4ti-0263 / 4ti-0264;Brooks Life Sciences)


2. 清洗效率測定

實驗分為不同轉速組別,每組選用1塊96孔板或1塊384孔板,向每孔加入對應體積的100 μM 熒光素溶液(384孔板每孔50 μL,96孔板每孔100 μL),確保孔內液體均勻分布。

啟動 C.WASH ,先進行5秒離心甩幹以去除孔內液體,隨後由設備自動加註同體積水,完成1個清洗循環;重復上述操作完成第2個清洗循環。分別測定清洗前、1個清洗循環後、2個清洗循環後的熒光信號強度,用於計算清洗效率。清洗效率 = (1 – 清洗後熒光信號強度 / 清洗前熒光信號強度) × 100%。


3. 殘留體積定量

采用 I.DOT 微量分液儀製作殘留體積定量標準曲線,分液體積範圍為10 nL–300 nL,設置體積梯度,每組實驗設置3個復孔,以保證數據的可靠性。

標準曲線製作完成後,用 C.WASH 系統向所有實驗孔(96孔板每孔100 μL、384孔板每孔50 μL)加註水,根據標準曲線計算實驗中熒光素的殘留量。


4. 熒光檢測

所有熒光信號檢測均采用 Tecan Spark 多功能微孔板檢測儀,采用頂部熒光讀數模式。


圖 2. 基於熒光信號的殘留體積定量標準曲線(n=3,n為孔數)


結果與討論


1. 清洗效率

不同轉速條件下,96孔板與384孔板的清洗效率分別如圖 3A、圖 3B 所示。實驗結果表明,即使在低轉速(22×g)條件下,經過1個清洗循環,也可去除微孔板內99.5%以上的熒光信號;隨著轉速的升高,清洗效率進一步提升,熒光信號去除率略有增加。

經過2個清洗循環後,無論采用何種轉速,均可實現99.99%以上的熒光信號去除,達到近乎完全清洗的效果。這一結果表明,使用 C.WASH 可將傳統洗板步驟縮減至2次,有效簡化實驗流程,縮短實驗周期,提升實驗效率。

 

圖 3A. 96 孔板在不同轉速下1個/2個清洗循環的清洗效率(均值,n=96,n為孔數)


圖 3B. 384 孔板在不同轉速下1個/2個清洗循環的清洗效率(均值,n=96,n為孔數)


2. 除液後殘留體積

單次離心除液後,微孔板內的殘留體積如圖 4 所示。實驗結果顯示,在所有測試轉速條件下,96孔板與384孔板的殘留體積均低於1 μL;其中,384孔板的殘留體積更低,均低於250 nL。

在最高轉速條件下,兩種微孔板的殘留體積可低至50 nL,相比傳統洗板機或手動拍板方式,殘留體積減少90%以上。更低的殘留體積能夠顯著降低各類板基實驗的背景信號,減少幹擾因素,有效提升實驗數據的穩定性與準確性,為後續實驗結果的可靠性提供保障。


圖 4. 96 孔板(綠色)與 384 孔板(藍色)在不同轉速下離心後的殘留體積(均值,n=96,n為孔數)


實驗結論

1. C.WASH 系統僅需 1 個清洗循環,即可實現超過 99.5% 的清洗效率,能夠滿足多數實驗的清洗需求;

2. 經過 2 個清洗循環,熒光信號去除率可達 99.99% 以上,有助於保障清洗效果;

3. 設備采用全自動操作模式,可減少人工操作帶來的誤差,有利於獲得可重復的實驗結果;

4. 與傳統洗板系統相比,C.WASH 系統可減少清洗循環次數,從而縮短實驗時間並降低試劑消耗,具有省時、省試劑、操作簡便的優點,適用於各類微孔板相關實驗場景。