应用案例 | 利用基于 96 孔板的全自动微量渗透压仪 OsmoTECH HT 提高渗透压检测的效率

母乳捐献者需接受全面的医学检查、血液和 DNA 检测，原始母乳则需通过 20 项不同的检测，例如筛查蜡样芽孢杆菌、尼古丁、滥用药物、致病病原体及掺假情况。掺假检测是原乳进入加工和巴氏杀菌等操作前的一项重要检测。

渗透压检测在接收乳液的整体流程中起着至关重要的作用。通过渗透压检测可以识别所收到的捐赠母乳中是否存在掺假（主要是稀释），因此人乳营养品制造商制定了严格的渗透压接受标准，以确定哪些捐赠母乳样本符合加工的条件，哪些样本必须被拒收。人乳营养品制造商团队在每周都会收到大量待处理的捐赠样本，这通常需要紧凑高效的计划和大量的人员参与才能完成。

首先通过对样品进行降温使样品达到过冷状态，然后通过短促的机械冲击诱导结晶，当样本结冰后，释放的熔化热将使样品的温度提高到一个稳定的平台，该平台温度即为样品的冰点，被用于计算样本的渗透压。渗透压的单位为 mOsm/kg H₂O（见下图 1）。渗透压反映的是溶质粒子的数量，与样本的体积或温度无关，因此它是一种高度可靠且稳健的测量方法。样本中任何成分的变化，无论是盐类、糖类、蛋白质还是其他成分，都会引起冰点的变化，从而被渗透压仪检测到。正因为渗透压对样本成分变化高度敏感的特性，它被广泛用于质量控制，以识别样品中组分的微小差异。

图 1：冰点热力学的图示

该人乳营养品制造商最初使用的是 Advanced Instruments 品牌的单样品渗透压仪——3250 型号，进行样品测试。尽管 3250 型号渗透压仪自 2003 年首次推出以来，凭借可靠且准确的检测性能，得到了广泛认可，但它无法满足现代生物工艺流程对高通量的需求。因此，每次测试运行都需要一位全职员工每天投入 8-10 小时来完成整个流程：样品整理、测试、数据传输和数据分析。这种密集的劳动需求不仅耗费大量劳动力，还迫使样品必须分批且花费多个工作日进行处理，从而造成持续的延迟，对员工和生产资源产生严重浪费。当公司量化这一流程的真实运营成本——时间损失、通量受限以及人力需求高时，不可避免地获得了一个结论：当前的渗透压测试方法已不再可持续，必需寻求一种更高效、可扩展的解决方案。

表 1：Model 3250 与 OsmoTECH HT 的工作流程比较

图 2：OsmoTECH HT 与 Model 3250 的样本体积需求比较。OsmoTECH HT 仅需 40μL，而 Model 3250 则需 250μL，相当于每次渗透压测试所需样本体积减少了 84%。

图 3：在 OsmoTECH HT 与 3250 型号上进行渗透压测试所需的总操作时间。使用 OsmoTECH HT 进行样本测试仅需 1.5 小时的用户操作时间即可完成整日的样本测试，而使用 3250 型号进行渗透压测试则需要 10 小时。这意味着在公司进行渗透压测试时，操作总时间减少了 85%。

在对通量、劳动力需求和样品处理限制等进行评估后，人乳营养品制造商公司采用了基于 96 孔板的全自动微量渗透压仪 OsmoTECH HT。与传统的单通量渗透压仪 3250 型号相比，OsmoTECH HT 平台显著提高了的样品检测能力，并减少了操作员的参与。

OsmoTECH HT 的测试采用 96 孔 SBS 板，维护需求极低，适用于连续大规模的高通量渗透压测试。OsmoTECH HT 支持同时加载两块 96 孔板，可以在无需工作人员介入的情况下执行 192 次连续样品测量，每个样品仅需 40 μL 样品，样品消耗量相对 3250 型号减少了六倍，改善了产品处理的回收率。

采用 OsmoTECH HT 后，实际操作时间从每天约 10 小时减少到不到 1.5 小时（减少 85%）。包括样品整理、上样、数据传输和分析在内的任务被整合到一个简化的、部分自动化的工作流程中，有效消除了主要的测试瓶颈，并提高了资源利用率。

OsmoTECH HT 的使用将样本测试能力提高到每周不低于 1,000 个样本，使公司能够在保持准确性、样本完整性和高通量要求的同时，应对不断增长的运营需求。

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OsmoTECH HT 是基于_____孔板的全自动微量渗透压仪，单次最多可加载_____个样品。

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