自动化工作站

病原微生物检测市场的急剧增长，病原微生物高通量检测技术的也随之快速推进，为了适应未来发展需求，AMTK推出一系列的自动化工作站整合方案，主要分布在荧光-QPCR检测以及NGS检测这两大应用领域，整个流程方便快速、结果精确、污染率低、自动化程度高，很好的服务于病原微生物的高通量分子诊断的客户

Opentrons 核酸提取纯化工作站基于全自动磁珠提取原理，能够自动化进行核酸分离和纯化工作流程，单次最多可处理24 个样本。核酸提取工作站包括 OT-2 自动化移液平台、高精度移液器、磁珠纯化模块、热振荡仪(选配)、温控模块、 Opentrons 核酸提取应用协议和 Opentrons 专用吸头耗材。

Opentrons OT-2 磁珠蛋白质纯化工作站基于磁珠提取原理，可以自动化完成小规模蛋白质纯化和蛋白质组学样品处理。磁珠蛋白质纯化工作站可以支持多种工作流程。

Opentrons 自动化NGS文库制备工作站是一款具备建库功能全流程的开源自动化移液系统，可以满足NGS和PCR应用中的样品和文库制备、试剂分配、磁珠处理以及一般生化和基因组转移等环节的自动化运行需求。

Opentrons 双流色谱 (DFC) 蛋白质纯化工作站，可以使用 BiotageⓇPhyTip Ⓡ 色谱柱对多达96个样品进行小规模蛋白质纯化。

快速检测禽流感在世界范围内的重要性是不可低估的。近年来，PCR和RT-PCR技术的发展加快了筛选过程，但样品制备工作相对滞后。Aurora Biomed通过验证VERSA 110 NAP/PCR构建工作站来解决这一问题，该工作站用于使用市售试剂盒自动执行流感病毒A/H5N1 RNA检测所涉及的样品制备步骤。对禽流感基因大小合适的扩增产物的检测表明，VERSA工作站可以成功地用于a/H5N1基因检测的自动化样品制备。

在生物大分子结构研究中，高通量的MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪拥有广泛的应用。与其搭配的 Cybio-Well vario1536通量自动化移液工作站系统能实现高通量，高精度点样，配套的样品板传递系统能够实现快速、自动化的样品传递，达到整个流程的高度自动化，整套系统可达到百万级别的样本处理及分析能力。

Opentrons PCR 工作站可以自动化进行96个样品的 PCR 设置和热循环工作流程，只需要进行非常少量的手动准备工作，就可以提供稳定的一致性结果。

许多分子生物学方法实现了自动化，自动化的领域仍在不断扩大，已经开始替代传统的手工操作方法。在本篇中，将Eppendorf的移液工作站epMotion® 5070用于实时定量PCR（qPCR）体系与手工方法的qPCR体系进行比较。移液工作站epMotion® 5070参与的操作包括标准的梯度稀释、一系列转移液体，以及加样到反应孔等等。为扩增特异性靶基因，并检测出扩增信号，将使用Eppendorf的RealMasterMix Probe试剂，它是唯一经过优化的、用于水解探针为检测原理的qPCR，其特点是自有专利的HotMaster® TaqDNA聚合酶适合常温下的PCR反应建立[1]。使用两个qPCR平台：ABI Prism 7000SD(Applied Biosystem，Foster City，CA,USA)和Bio-Rad iCycler iQ（Bio-Rad，Hercules，CA，USA）。简而言之，用Eppendorf自动移液工作站epMotion® 5070参与的实时qPCR系统，与手工方法的PCR相比较，手工操作的常见缺陷可以减少，同时提高可重复性和准确性，以及全面减少污染的可能性。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

Aurora Biomed用于病毒测试的自动化解决方案，可简化病毒RNA提取和实时RT-PCR体系构建。 Aurora的VERSA®1100 Gene工作站与基于磁珠/柱法的病毒RNA分离试剂盒以及疾病预防控制中心（CDC）批准的实时RT-PCR协议兼容。该工作站在降低交叉污染风险，减少由人工干预导致的错误以及减少实验室人员暴露于潜在有害试剂和病原体的时间方面具有显着优势。 所有这些都是通过增加样品通量的额外好处来完成的。 由于我们的自动化解决方案是一个开放的模块化系统，因此与各种病毒检测方法和试剂盒兼容，

一、测定的方法原理 先测定有机碳，然后再计算机质的方法[1]。用H2SO4—K2Cr2O7溶液氧化有机碳，再用FeSO4标准溶液滴定过量的K2Cr2O7。根据标准溶液FeSO4的耗用量求出有机质的含量。有机质的百分含量用下式计算： 有机质%=c*(V0-V)*0.003*1.724*1.1*100/m式中，c为FeSO4标准溶液的摩尔浓度； V0为10mL重铬酸钾硫酸溶液消耗的硫酸亚铁的毫升数；V为滴定等当点时滴定剂硫酸亚铁的耗用量(Ml)；0.003为1/4C摩尔质量(g)；1.724为土壤有机碳换算成有机质的换算系数；1.1为校正常数；100为换算成百分含量；m为样品重量(g)。采用电位滴定法测定有机质含量，以白金电极作为指示电极，甘汞电极作为参比电极。使分析速度和精度得到很大的提高。 二、试剂及仪器设备 1．试剂（1）K2Cr2O7—H2SO4溶液：39.225克 K2Cr2O7(GB642—77)溶于1升水中，再缓缓加入1升浓H2SO4（GB625—77）。边加边搅拌，必要时用水冷却。溶液浓度为c(1/6K2Cr2O7) = 0.4mol/L。（2）FeSO4溶液：56克FeSO4 • 7H2O(GB664—77)溶于600mL水中，加H2SO4（GB625—77）5 mL。加水至1升，用标准K2Cr2O7标定浓度。2 仪器设备（1）微波消解或油浴锅、试管等消化有机质的设备；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站；（中科院南京土壤所技术服务中心研制与生产）（3）微机滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.1—0.5克于硬质试管中，准确加入K2Cr2O7—H2SO4溶液10mL，摇匀，在油浴上170—180℃消化5分钟，冷却后用水洗入100 mL烧杯中，体积约为50mL。2． 微机滴定操作将准备好的溶液放在滴定台上，以白金电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以FeSO4为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型常规分析仪器工作站(永停终点法)和手工滴定法以FeSO4标准溶液对K2Cr2O7进行六次平行滴定，其结果如表1所示。表1 用FeSO4滴定K2Cr2O7的结果次数 1 2 3 4 5 6 平均值 标准差 变异系数项目 (mL) Sx （%）工作站滴定17.20 17.12 17.12 17.12 17.12 17.14 17.14 0.032 0.19 手工滴定 17.20 17.15 17.10 17.10 17.20 17.15 17.15 0.045 0.26用微机电位自动滴定系统和手工滴定的方法对土壤有机质样品进行了对照分析，分析结果如表2所示。表2 工作站(永停终点法)和手工滴定法测定土壤有机质结果比较标本号 工作站滴定法 手工显色滴定法 （有机质%） （有机质%）1 0.57 0.572 0.47 0.453 0.51 0.48根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在17mL左右时，变异系数小于0.2%。两种滴定方法对样品的对比测定其结果完全符合要求。2．微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线和等当点在曲线上的位置，可以进一步判断结果的可靠性。 3．整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。 参考文献[1]、中国科学院南京土壤所，土壤理化分析，上海科学技术出版社，1978。[2]、方建安、王敖生、杨坤玺、分析仪器，（2），（26）1989。

IPT 的刚性需求不断上升，样本量的不断增加，消费者要求的时效性，给产前筛查中心、产前诊断中心、第三方检验所带来一些压力，而AMTK推出系列液体处理工作站，很好的服务于NIPT高通量检测需求，为NIPT项目提供全套成熟的、标准的自动化解决方案。针对不同通量不同试剂盒的NIPT检测，AMTK推出多种自动化解决方案，全面匹配不同客户的NIPT需求。

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

钙、镁是土壤、水样和其它样品中常规分析的项目之一，已往测定钙、镁多用原子吸收分光光度法或EDTA手工滴定法，前者仪器设备复杂昂贵，而后者指示剂终点不易判断。现选用《FJA-1型工作站》及其配套的光度滴定传感器和应用软件进行光度滴定，自动判断滴定终点和确定终点时滴定剂的耗用量。具有简便、快速、精度高等特点。文章叙述了方法所使用的试剂、仪器和操作方法。从《FJA-1型工作站》光度滴定法对水样中钙、镁进行滴定结果看出，微机控制的光度滴定法具有较高的滴定精度，滴定体积在3-6mL左右时其标准差为±0.007-0.011mL,变异系数为0.11-0.37%。详见www.kew.com.cn/

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

Agilent 8700 LDIR 提供了一种简化方法，可加快微塑料分析，每个颗粒仅需几秒钟即可获得实时结果。无需复杂的方法开发即可实现样品成分的相对定量，并自动生成统计数据，从而实现快速的成分评估。仅需极少的仪器操作，即使对于非专业人员，高度自动化的“加载即可分析”方法操作起来也十分简单。与其他技术相比，靶向分析策略更有利于大样品区域成像。8700 LDIR 系统的突破性技术减轻了微塑料分析的重担，大幅提升了工作流程的现代化水平。8700 LDIR 还可以使用单个波长图像进行快速筛选，以确定特定塑料类型的分布。可以将激光调为特定塑料的特征波长，从而大幅提升分析速度。例如，聚苯乙烯 (PS) 在 1490–1508 cm -1 之间具有很强的谱带，非常容易区分。使用特定波长的激光采集图像，以便专门针对 PS 进行筛选。

因此食源性有害物质残留的预防控制成为主要内容，通过开展微生物检验、样品制备管理等，开展食品检验检测工作，监测评估食品安全风险，保障食源性有害物质残留“零检出”。为保证食品食用安全，对可能有害物质残留进行针对性的检测，睿科提供可覆盖全流程，且可实现前处理大批量自动化的解决方案，拥有在食品领域应用方面相关的三大产品：高通量全自动固相萃取仪、全自动浓缩仪及全自动液体样品处理工作站。

透射电子显微镜（TEM）非常适合用于纳米颗粒表征，因为使用TEM可以获得大量的纳米级高质量数据。Thermo Scientific™ 自动化颗粒工作流程（APW）是用于 Thermo Scientific TEM 仪器图像采集和实时数据分析的工作流程。APW 将我们独特的硬件和软件整合到一个用于纳米颗粒表征的优化解决方案中，其包含的软件和硬件组成了简化的自动化过程，可控制数据采集和处理。APW 提供全自动和无需人员值守的 TEM 和扫描透射电子显微镜（STEM）成像以及X 射线能量色散谱（EDS），为您提供有关催化纳米颗粒的微观结构和化学组成的统计学相关信息。使用APW 不需要 TEM 专业知识，即使是新手也能获取这些重要信息。APW 还可以实现快速样品周转，通过快速可靠地筛选新材料来降低单次测量成本并革新产品开发。催化推动行业发展，APW 则使您能够通过快速而简便的纳米颗粒分析，开发出更高效的催化剂。

美国Gamry公司最新型号电化学工作站，保留了以往型号所有的优势；卓越的低阻抗测试特性，准确度到达微欧数量级。为能源材料研究特别改进了硬件和软件，电流量程3pA-3A，可以扩展到30A,电压最高32V，300K的采样速度，电浮动浮地技术；特别为电池，电容器，液流电池等能源材料设计的PWR800软件测试包等等。可以进行系列电化学测试编程。同时可以扩展位双恒电化学工作站和IMPS/IMVS系统。

通过介绍 TraceFinder 工作站的强大功能，包括QAQC，Flag，适当阈值参数的设置，建立了快速筛利用功能强大的TraceFinder 数据处理方法，结合 TSQ 8000 Evo 出色的硬件性能，可显著提高筛查及高通量定量分析的效率。TSQ 8000Evo能够在保证良好的方法学指标和仪器性能的基础上，35min内完成数据库里5496个离子对和所有目标化合物的分析。在此基础上，TraceFinder 工作站可以预先设置相关的阈值，通过Flag 功能直观显示出来，辅助分析人员快速的进行筛选判断，大大提高了实验室的整体工作效率。

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