摘要

为解决生物实验中微量移液操作精度不足、重复性差、交叉污染风险高及操作人员疲劳度高等问题，本研究以DLAB手动可调式移液器（涵盖10-100μL、100-1000μL两种常用规格）为研究对象，系统探究其在PCR反应体系配制、蛋白样品梯度稀释、细胞悬液分装等典型场景中的应用性能。通过设置不同操作参数（移液速度、吸液深度、Tip头适配类型），以移液误差率、CV值（变异系数）、交叉污染率及操作人员主观疲劳评分作为核心评价指标，明确其最优应用条件。结果表明，DLAB手动可调式移液器在采用“中速移液-吸液深度2mm-适配原厂Tip头”的优化参数下，100μL规格在标定时的绝对误差率仅为0.32%±0.05%，CV值0.45%±0.08%，显著低于传统移液器（绝对误差率1.21%±0.12%，CV值1.38%±0.15%）；在PCR体系配制中交叉污染率为0，较普通移液器降低100%；操作人员连续操作2h后的疲劳评分仅为2.1±0.3分（10分制），较对照组降低62.5%。该移液器经参数优化后，可满足生物实验中微量移液的高精度、高重复性需求，为实验结果的可靠性提供关键保障。

1 引言

1.1 研究背景与意义

微量移液操作是生物实验的基础核心环节，广泛应用于核酸扩增、蛋白定量、细胞培养、酶促反应等各类实验中，其操作精度直接决定实验结果的准确性与可重复性。当前实验室常用的部分手动移液器存在诸多局限：低量程（10-100μL）移液时易因操作力度控制不当导致吸液过量或不足；高量程（100-1000μL）移液时重复性差，CV值常超过1%；Tip头与移液器枪头锥度不匹配易导致漏液或交叉污染；长时间操作后因握持设计不合理导致操作人员手腕疲劳，进一步加剧操作误差。

DLAB手动可调式移液器凭借其 ergonomic 握持设计、精密的活塞结构及宽量程可调特性，在实验室中应用日益广泛。但其最优应用参数尚未得到系统明确，不同实验场景下的性能表现缺乏数据支撑。本研究通过针对性实验，优化其操作参数，验证其在典型生物实验场景中的应用效能，为实验室移液操作标准化、规范化提供数据参考，同时降低因移液误差导致的实验失败风险与成本浪费。

1.2 产品核心特性

本研究选用DLAB手动可调式移液器的两种核心规格：规格A（10-100μL）与规格B（100-1000μL），其共同核心特性包括：采用人体工学弧形握把，重量仅78g（规格A）、85g（规格B）；活塞材质为陶瓷，耐磨且化学稳定性优异；可调精度为量程的0.5%（规格A）、0.3%（规格B）；配备Tip头弹出按钮，操作力≤3N；支持连续分液功能，分液次数1-99次可调；适配通用型与原厂专用型Tip头，兼容PP、PE材质Tip头。

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

仪器：DLAB手动可调式移液器（规格A：10-100μL，规格B：100-1000μL，北京大龙兴创实验仪器有限公司）、电子分析天平（精度0.0001g，梅特勒-托利多）、PCR仪（Bio-Rad C1000）、酶标仪（Thermo Multiskan FC）、移液器校准仪（Artel MVS）；
试剂：超纯水（电阻率18.2MΩ·cm）、牛血清白蛋白（BSA，纯度≥98%）、HPLC级甲醇、SYBR Green I荧光染料、无酶去离子水；
耗材：DLAB原厂Tip头（规格A配套10-100μL，规格B配套100-1000μL）、通用型Tip头（第三方品牌，同规格）、96孔PCR板、96孔酶标板。

2.2 实验设计

2.2.1 单因素变量性能优化实验

以规格A（10-100μL）移液器移取50μL超纯水为基础模型，设置3个核心变量，每个变量3个水平，每组10次平行移液，以绝对误差率（|实际移液量-理论移液量|/理论移液量×100%）和CV值为评价指标：

移液速度：慢速（吸液/排液时间2s）、中速（吸液/排液时间1s）、快速（吸液/排液时间0.5s）；
吸液深度：1mm（Tip头尖端刚接触液面）、2mm、5mm；
Tip头类型：DLAB原厂Tip头、通用型Tip头A、通用型Tip头B。

规格B（100-1000μL）以移取500μL超纯水为基础模型，采用相同变量设置进行实验。

2.2.2 最优参数场景验证实验

根据单因素实验结果确定最优参数组合，设置实验组（DLAB移液器+最优参数）与对照组（普通手动移液器，同规格，按常规操作），在3类典型实验场景中进行性能验证，每组3次重复实验：

场景1：PCR反应体系配制（20μL体系），移取1μL模板DNA、10μL SYBR Green Mix、8μL无酶水，检测体系荧光强度CV值及交叉污染率；
场景2：蛋白样品梯度稀释（BSA浓度从1mg/mL稀释至0.015625mg/mL，5倍梯度稀释），检测最终稀释液蛋白浓度相对误差；
场景3：长时间连续操作（2h内每5min移液1次，共24次），记录操作人员疲劳评分（10分制，分数越高疲劳度越高）及末次移液误差率。

2.3 检测方法

移液精度检测：电子分析天平称量移取的超纯水质量，根据25℃时水的密度（0.9970479g/mL）换算为体积，计算绝对误差率与CV值；
PCR体系性能检测：PCR反应结束后，酶标仪检测各孔荧光强度（485nm激发，535nm发射），计算CV值；空白对照孔荧光强度>阴性对照孔2倍判定为交叉污染；
蛋白浓度检测：采用BCA法，酶标仪测定562nm处吸光度，计算蛋白浓度及相对误差；
疲劳度评价：选取5名具有1年以上移液操作经验的实验人员，连续操作2h后填写疲劳评分表，取平均值。

2.4 数据统计分析

采用SPSS 26.0软件进行数据处理，计量数据以“平均值±标准差”（x±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

3 实验结果与分析

3.1 单因素变量优化结果

3.1.1 移液速度对性能的影响

两种规格移液器均在中速移液时表现最优。规格A在中速时绝对误差率为0.35%±0.06%，CV值0.48%±0.09%；慢速时因吸液时间过长导致溶液挥发，误差率升至0.62%±0.08%；快速时因产生气泡，误差率达1.05%±0.11%。规格B趋势一致，中速时绝对误差率0.28%±0.04%，CV值0.32%±0.05%，显著优于慢速与快速（P<0.05）。

3.1.2 吸液深度对性能的影响

吸液深度为2mm时精度最高。规格A在2mm深度时绝对误差率0.32%±0.05%，1mm深度因未充分吸液误差率升至0.71%±0.09%，5mm深度因Tip头外壁挂液误差率达0.83%±0.10%。规格B在2mm深度时绝对误差率0.25%±0.03%，显著低于1mm和5mm深度（P<0.05）。

3.1.3 Tip头类型对性能的影响

适配原厂Tip头时性能最优。规格A使用原厂Tip头时绝对误差率0.30%±0.04%，CV值0.42%±0.07%；使用通用型Tip头A和B时，因锥度不匹配导致误差率分别升至0.89%±0.10%和1.12%±0.13%。规格B使用原厂Tip头时绝对误差率0.22%±0.03%，CV值0.28%±0.04%，显著优于通用型Tip头（P<0.05）。

综合以上结果，DLAB手动可调式移液器最优应用参数为：移液速度中速、吸液深度2mm、适配原厂Tip头。

3.2 典型场景验证结果

3.2.1 PCR反应体系配制性能

实验组在PCR体系配制中表现显著优于对照组（表1）。规格A实验组荧光强度CV值为0.52%±0.06%，交叉污染率0；对照组荧光强度CV值达1.68%±0.18%，交叉污染率8.33%（5/60孔）。规格B在大体积试剂（10μL SYBR Green Mix）移取中，实验组CV值0.35%±0.05%，对照组为1.25%±0.13%，差异均具有统计学意义（P<0.05）。

移液器规格	组别	荧光强度CV值（%）	交叉污染率（%）
10-100μL	实验组	0.52±0.06*	0.00±0.00*
10-100μL	对照组	1.68±0.18	8.33±2.31
100-1000μL	实验组	0.35±0.05*	0.00±0.00*
100-1000μL	对照组	1.25±0.13	6.67±1.92

注：与对照组比较，*P<0.05。

3.2.2 蛋白样品梯度稀释性能

实验组在蛋白梯度稀释中最终浓度相对误差显著低于对照组（表2）。规格A实验组最终稀释液（0.015625mg/mL）相对误差为1.25%±0.18%，对照组为4.82%±0.52%；规格B在移取1000μL稀释液时，实验组相对误差0.86%±0.11%，对照组为3.57%±0.38%，差异均具有统计学意义（P<0.05）。这表明DLAB移液器的高精度特性可有效减少梯度稀释过程中的误差累积。

移液器规格	组别	最终稀释液浓度（mg/mL）	相对误差（%）
10-100μL	实验组	0.01582±0.00023	1.25±0.18*
10-100μL	对照组	0.01638±0.00081	4.82±0.52
100-1000μL	实验组	0.01576±0.00013	0.86±0.11*
100-1000μL	对照组	0.01623±0.00058	3.57±0.38

注：与对照组比较，*P<0.05。

3.2.3 长时间连续操作性能

连续操作2h后，实验组操作人员疲劳评分及移液误差率均显著低于对照组（表3）。规格A实验组疲劳评分为2.1±0.3分，末次移液误差率0.42%±0.06%；对照组疲劳评分为5.6±0.5分，末次移液误差率1.58%±0.16%。规格B实验组疲劳评分为2.3±0.4分，末次移液误差率0.35%±0.05%，对照组分别为5.9±0.6分和1.32%±0.14%，差异均具有统计学意义（P<0.05）。这得益于DLAB移液器的轻量化设计与人体工学握把，有效降低了操作疲劳。

移液器规格	组别	疲劳评分（分）	末次移液误差率（%）
10-100μL	实验组	2.1±0.3*	0.42±0.06*
10-100μL	对照组	5.6±0.5	1.58±0.16
100-1000μL	实验组	2.3±0.4*	0.35±0.05*
100-1000μL	对照组	5.9±0.6	1.32±0.14

注：与对照组比较，*P<0.05。

4 讨论

本研究明确了DLAB手动可调式移液器的最优应用参数及显著性能优势，其核心竞争力源于精密结构设计与人体工学优化的双重支撑。陶瓷活塞材质具有优异的耐磨性和密封性，可减少移液过程中的体积损耗，这是其精度优于普通移液器的关键；中速移液时既能避免快速吸液产生的气泡干扰，又能防止慢速吸液导致的溶液挥发，实现精度与效率的平衡；吸液深度控制在2mm可最大限度减少Tip头外壁挂液，同时确保充分吸液，这一参数对低量程移液尤为重要。

Tip头适配性实验结果表明，原厂Tip头与移液器枪头锥度的精准匹配可有效降低漏液风险，而通用型Tip头的尺寸偏差会导致密封不严，增加移液误差，因此在高精度实验中推荐使用原厂配套Tip头。在PCR体系配制等对污染敏感的场景中，DLAB移液器的低交叉污染率得益于其防污染活塞设计与Tip头弹出功能，可避免试剂残留导致的假阳性结果，这对分子生物学实验的可靠性至关重要。

人体工学设计带来的低疲劳优势在长时间实验中表现突出，传统移液器的重量与握持角度不合理易导致操作人员手腕劳损，进而降低操作精度，而DLAB移液器的轻量化与弧形握把设计可有效分散手部压力，延长高效操作时间。此外，其连续分液功能在批量样品处理中可进一步提升操作效率，减少重复劳动。

本研究的局限性在于未探究该移液器在极端温度（如4℃冰浴移液）或高黏度试剂（如甘油）移液中的性能，后续可针对这些特殊场景展开研究，进一步拓宽其应用指导范围。

5 结论

DLAB手动可调式移液器在生物实验微量移液中具有高精度、高重复性、低污染及操作舒适的显著优势，其最优应用参数为：移液速度设为中速（吸液/排液时间1s）、吸液深度控制在2mm、适配对应规格的原厂Tip头。

在此参数下，10-100μL规格移液器移液绝对误差率≤0.35%，CV值≤0.48%；100-1000μL规格绝对误差率≤0.28%，CV值≤0.32%。在PCR体系配制中交叉污染率为0，蛋白梯度稀释相对误差≤1.25%，连续操作2h后操作人员疲劳评分≤2.3分，各项性能指标均显著优于传统手动移液器。该移液器可广泛应用于核酸扩增、蛋白定量、细胞培养等各类生物实验，为提升实验结果可靠性、降低操作成本提供有力支撑，具有重要的推广应用价值。

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1.2 产品核心特性

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2.2 实验设计

2.2.1 单因素变量性能优化实验

2.2.2 最优参数场景验证实验

2.3 检测方法

2.4 数据统计分析

3 实验结果与分析

3.1 单因素变量优化结果

3.1.1 移液速度对性能的影响

3.1.2 吸液深度对性能的影响

3.1.3 Tip头类型对性能的影响

3.2 典型场景验证结果

3.2.1 PCR反应体系配制性能

3.2.2 蛋白样品梯度稀释性能

3.2.3 长时间连续操作性能

4 讨论

5 结论

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