Präzision und Genauigkeit bei der Handhabung von Flüssigkeiten

Teil 2: Wie man die Leistung der Flüssigkeitshandhabung in der Tiefe bewertet und optimiert

Ein Schlüsselprozess in der Laborautomation ist die Handhabung von die Flüssigkeiten und Proben. Die objektive Leistungsbeurteilung sowie die Optimierung automatisierter Liquid Handling Systeme ist sowohl für Labortechniker als auch für Hersteller von Liquid-Handling-Technologien extrem wichtig.

Im ersten Teil des Artikels, wurde der Unterschied zwischen den Leistungsparametern Präzision und Genauigkeit und deren Bedeutung erläutert. Im zweiten Teil werden diese beiden Leistungsindikatoren näher beleuchtet.

Expertenmodus: Bewertung der Präzision und Genauigkeit in den Dimensionen Intra-Run, Inter-Run und Tip-zu-Tip

Um eine schnelle und effektive Identifizierung von Fehlerquellen zu ermöglichen, benötigen Hersteller und Betreiber von Liquid-Handling-Systemen eine noch systematischere und differenziertere Bewertung der Leistungsparameter.

Dies lässt sich durch die Aufschlüsselung des Liquid Handlings, z.B. auf Mikroplatten, in die folgenden sehr grundlegenden Vorgänge erreichen:

Drei mögliche Teilmengen

Drei mögliche Teilmengen eines Datensatzes einschließlich L × M × N Messungen:

1) Ein Dispensierkanal gibt einen Durchlauf von N Aliquoten für die intra-run-Experimente aus.

2) Ein Dispensierkanal dosiert M Läufe von N einzelnen Flüssigkeitsvolumina pro Lauf für die Auswertung der Leistung zwischen den Läufen.

3) L Dosierkanäle dosieren jeweils einen Durchlauf von N einzelnen Flüssigkeitsvolumina für Tip-to-Tip-Experimente.

Die Charakterisierung der Dosierleistung innerhalb der vier Ebenen (1) Intra-Run, (2) Inter-Run, (3) Tip-to-Tip und (4) Load-to-Load ermöglicht eine systematische, detaillierte und vor allem differenzierte Analyse von Präzision, Genauigkeit und möglichen Fehlerquellen. (1) Intra-Run-Messungen liefern in erster Linie Informationen über die grundsätzliche Präzision und Genauigkeit eines einzelnen Dosierkanals eines Liquid-Handlers, der Aliquoten in einem kontinuierlichen Durchlauf dosiert. Fehler, die durch Pausenzeiten oder die Verwendung unterschiedlicher Tips eingearbeitet wurden, sind von dieser Analyse ausgeschlossen. (2) Messungen zwischen den Durchläufen zeigen Fehler aufgrund von Pausenzeiteffekten auf und bewerten die Reproduzierbarkeit oder Stabilität eines Systems. Die Verzögerungszeit zwischen zwei beliebigen Durchläufen zum Zwecke der Charakterisierung kann an die zu erwartenden Pausenzeiten der jeweiligen Anwendung angepasst werden, die von einigen Sekunden bis zu Stunden oder Tagen reichen. (3) Tip-to-Tip-Messungen bewerten Fehlerquellen aufgrund von Abweichungen im Dosierkanal (z.B. unterschiedliche Kartuschen, Düsenabweichungen, Schlauchabweichungen, unterschiedliche Druckniveaus für verschiedene Dosierkanäle u.a.). (4) Load-to-Load-Messungen bewerten Fehlerquellen aufgrund von Ladevorgängen, die z.B. eine Kartusche oder eine Einwegspitze verwenden.

Die Charakterisierung innerhalb der vier Ebenen der Dosierleistung erlaubt eine differenzierte Analyse der Präzision und Genauigkeit.

Die Charakterisierung innerhalb der vier Ebenen der Dosierleistung erlaubt eine differenzierte Analyse der Präzision und Genauigkeit.

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