Maintenance Guide for the Polariton S-CLASS Molecular Interaction Analysis System

引言

仪器维护是确保设备性能、稳定性以及延长仪器和微流路使用寿命的关键因素。定期的仪器维护可以及时发现并解决潜在的问题，如部件磨损或污染等，从而确保仪器始终处于最佳工作状态。维护包括校准和清洁等步骤，这些步骤可以确保仪器的测量或分析结果更加准确和可靠。微流路系统通常用于精确控制流体在微小通道中的流动，对于这类系统而言，维护至关重要，可以防止微流路堵塞、腐蚀等问题，从而减少因缺乏维护而导致的维修费用和时间成本。

材料与试剂

1. Polariton C5芯片（极瞳生命，产品目录号：PR1011）
2. Polariton 维护芯片（极瞳生命，产品目录号：PR1001）
3. 维护试剂盒（极瞳生命，产品目录号：PR3012，包含内容：Test溶液、normalizing溶液、Desorb solution 1、Desorb solution 2、维护芯片1片）
4. 缓冲液：10× HBS-ET（极瞳生命，产品目录号：PR2013）
5. MFC（极瞳生命，产品目录号：PA5008）
6. 次氯酸钠（极瞳生命，产品目录号：PR2051）
7. 无水乙醇（沪试，国药编号：10009259）
8. 350 L V底 96孔微孔板（极瞳生命，产品目录号：PR4011）
9. 1 mL U底 96孔微孔板（极瞳生命，产品目录号：PA4061）
   

仪器设备

1. SPR分子互作系统（极瞳生命，仪器型号：S-CLASS）
2. Polariton SPR工作站（极瞳生命，软件型号：SW1001）
   

维护步骤

一、日常维护

1. 实验结束后，更换为Polariton维护芯片，再将运行缓冲液更换为超纯水或0.22 μm滤膜过滤的去离子水，软件界面点击Change Solutions程序，运行完后自动进入Standby模式，缓冲液更换单次约消耗200 mL缓冲液；
2. 废液桶应定期检查并及时清空。
   注：避免使用含有二甲基亚砜（Dimethyl sulfoxide，DMSO）的运行缓冲液长时间运行Standby模式；去离子水可能会损伤芯片的化学表面，长时间运行Standby模式时应更换为维护芯片；进行耗时长的实验需备足所需缓冲液，以防仪器进气；Standby模式下运行缓冲液消耗量为250 mL/24 h。

1. 周维护
   为去除系统管路中可能残留的样品及沉积的盐类，应每周使用维护芯片和专用试剂（Desorb solution 1：0.5% SDS 溶液；Desorb solution 2：50 mM Glycine-NaOH溶液，pH = 9.5）进行一次系统清洗。
   1. 使用Change Chip程序，将维护芯片装载进系统后运行Change Solutions程序；
   2. 按照以下步骤打开Desorb程序：Polariton SPR Workstation→System→Maintenance→Desorb，如图1；
      
      
      图1 Polariton SPR Workstation软件Desorb程序主界面
      
      
      
   3. 按照sample placement显示，默认在1 mL U底 96孔微孔板相应孔位分别加入800 μL Desorb solution 1和Desorb solution 2，并正确放入板位后按软件提示进入下一步，如图2~3；
      
      
      图2 软件Desorb程序提示加样界面
      
      
      图3 软件Desorb程序运行界面
      
      
      
2. 月度维护
   为去除系统管路中可能残留的样品及沉积的盐类并深度除菌，应每月使用维护芯片和专用试剂（需要额外新鲜配制0.6%~1%的次氯酸钠溶液）进行一次深度除盐除菌。
   1. 使用Change Chip程序，将维护芯片装载进系统后运行Change Solutions程序；
   2. 按照以下步骤打开Desorb Sanitize程序：Polariton SPR Workstation→System→Maintenance→Desorb Sanitize，如图4~13按步骤依次准备所需试剂，完成月度维护；
      
      
      图4 Polariton SPR Workstation软件Desorb Sanitize程序主界面
      
      
      图5 软件Desorb Sanitize程序提示Desrob solution 1加样界面
      
      
      图6 软件Desorb Sanitize程序Desrob solution 1运行界面
      
      
      图7 软件Desorb Sanitize程序提示Desrob solution 2加样界面
      
      
      图8 软件Desorb Sanitize程序Desrob solution 2运行界面
      
      
      图9 软件Desorb Sanitize程序提示除菌溶液（次氯酸钠）加样界面
      
      
      图10 软件Desorb Sanitize程序除菌溶液（次氯酸钠）运行界面
      
      
      图11 软件Desorb Sanitize程序提示缓冲液/纯水加样界面
      
      
      图12 软件Desorb Sanitize程序运行清洗步骤等待界面
      
      
      图13 软件Desorb Sanitize程序运行结束提示系统需要稳定3~4 h
      
      

1. 芯片更换流程
   1. 按照以下步骤使用Change Chip程序更换芯片：Polariton SPR Workstation→System→System Setting→Change Chip→Unload Chip（如图14）；
      注：排空流动池液体后，芯片舱门将自动打开。
      
      
      图14 Polariton SPR Workstation软件Change Chip程序界面
      
      
   2. 如图15所示，如果是全新芯片，选择New Chip，并在Type的下拉菜单中选择对应的芯片种类，在Id中填入与芯片相关的实验信息，在Lot number中可填入芯片批号（选填）。对于已使用过的芯片，选择Used Chip，并选择对应的芯片信息。
      
      
      图15 软件Change Chip程序芯片种类选择及信息输入界面
      
      
   3. 手持芯片，按照芯片上的箭头方向，将芯片轻轻推入卡槽，最后关闭舱门，如图16所示；
      注：硬件设计具有防错保护机制，当方向错误时，舱门无法闭合。
      
      
      图16 芯片插入芯片舱
      
      
   4. 点击Load Chip按钮，芯片装载后系统将自动转入Standby模式；
   5. 待芯片装载后运行一次Change Solutions程序，点击Polariton SPR Workstation→System Setting→Change Solutions→Ready to start，缓冲液会以高流速冲洗整个内部的流路系统，如图17~18，整个过程耗时约10分钟，共消耗200 mL缓冲液。结束后，系统自动转入待机状态。
      
      
      图17 Polariton SPR Workstation软件Change Solutions程序主界面
      
      
      图18 Polariton SPR Workstation软件Change Solutions程序运行界面
      
      
      
2. 系统检测流程
   当系统状态异常时，系统检测可辅助判断故障的种类和原因。
   1. 将全新的Polariton C5芯片装载进系统；
   2. 使用10× HBS-ET稀释10倍后的1× HBS-ET缓冲液，运行Change Solutions程序；
   3. 按照以下步骤运行System Check 程序：Polariton SPR Workstation→System→Maintenance→System Check→Next（如图19所示）；
      
      
      图19 Polariton SPR Workstation软件System Check程序主界面
      
      
      图20 软件System Check程序加样提示界面
      
      
      图21 软件System Check程序运行界面
      
      
   4. 如图20所示，按照position界面显示在350 μL V底 96孔微孔板中加入test solution、Buffer、纯水等试剂，并将板放入正确的板位，点击 Ready to start，保存结果文件，自动运行System Check程序；
   5. 系统检测完成后，在Review菜单找到对应的实验记录并点击Export导出详细的检测报告；
      
      
      图22 Polariton SPR Workstation软件报告导出界面
      
      
   6. 检测报告导出结果。
      
      
      图23 系统检测报告中测试项目结果
   
   
3. 芯片保存（半干保存法）（视频1）
   
   
   
   视频1. 半干保存法
   (https://www.bilibili.com/video/BV19hNtzYEF2/?share_source=copy_web&vd_source=19c373bf3f6c9d3e11cc648a22864c640)
   
   
   1. 将芯片金膜侧向上放置，推出内片，吸取约100 μL蛋白保存缓冲液，滴到金膜表面至完全覆盖，如图24~25；
      注意：枪头不要接触金膜！
      
      
      图24 从芯片保护壳中抽出芯片内片
      
      
      图25 在芯片内片金膜表面滴加缓冲液
      
      
   2. 将内片推回芯片盒内，水平放入50 mL离心管，拧紧离心管盖，置于4 ℃冰箱保存；
      注：避免剧烈晃动，防止液滴滑落。此方法保存期限取决于芯片表面所固定生物分子的性质，一般可保存1~2周。
   3. 再次使用芯片时，将芯片内片取出，甩干至金膜区域无液体残留。确保芯片所有区域（包括芯片盒、内片、金膜）没有残留液体，无明显盐析出，如有，使用缓冲液冲洗干净。
      注：不可接触或者使用纯水洗金膜区域！
4. 仪器关机流程
   Polariton SPR Workstation→System→Maintenance→Shutdown；如图26~34所示，根据系统提示，按步骤进行操作，准备好所需试剂。
   
   
   图26 Polariton SPR Workstation软件Shutdown程序主界面
   
   
   图27 软件Shutdown程序纯水准备提示界面
   
   
   图28 软件Shutdown程序纯水运行界面
   
   
   图29 软件Shutdown程序20%乙醇准备提示界面
   
   
   图30 软件Shutdown程序20%乙醇运行界面
   
   
   图31 软件Shutdown程序排空提示界面
   
   
   图32 软件Shutdown程序排空运行界面
   
   
   图33 软件Shutdown程序芯片取出提示界面
   
   
   图34 软件Shutdown程序关机断电提示界面
   
   
5. 核心部件MFC的更换
   MFC作为SPR微流控技术的核心部件承担着液路传输和切换的重要作用。极瞳生命自主研发的MFC使用具有高化学耐受的全聚二甲基硅氧烷材料（Polydimethylsiloxane，PDMS），能够实现工业级微流控精度，包含8组通道，16个流动池以及64个30 psi驱动的气动阀（图35）。其流动池最小横截面约70 μm²，可确保最低1 μL样品的精准输送和界面高效质传。具体更换步骤如下：
   
   
   图35 极瞳生命S-Class仪器的MFC
   
   
   1. 将右侧管路插入纯水中，运行Change Solutions程序；
   2. 将右侧管路抽出并置于空气中，运行Change Solutions程序；
   3. 操作软件点击Unload Chip，取出芯片后依次关闭软件和主机电源；
   4. 使用内六角扳手依次取出中间横板、上前盖板，打开核心舱（图36），松开进样针；
      
      
      图36 核心舱内部
      
      
   5. 垂直取出MFC，如图37所示，在接口处覆盖无胶贴膜，放入保护盒内；
      
      
      图37 无胶贴膜及MFC保护盒
      
      
   6. 将新MFC安装至核心舱，装回中间横板及上前盖板，打开主机电源并启动软件；
   7. 将右侧管路插入缓冲液（如PBST、HBST等），点击Load Chip装入芯片，运行Change Solutions程序；
   8. 按照3b模块运行一次System Check程序确保新MFC可正常使用。

注意要点

1. 运行缓冲液（1×）在2~8 ℃环境中的储存周期不超过2周，建议每次新鲜配制，储存的运行缓冲液（1×）使用前需经0.22 μm滤膜过滤；
2. 使用前需仔细检查缓冲液是否澄清透明，如有细微絮状物可在0.22 μm滤膜过滤后继续使用，如有结晶、长菌等异常情况应立即停止使用；
3. 缓冲液容器需要清洗干净，配制好溶液后需标明名称、浓度及配制时间等信息；
4. 无人值守时，设备能够在Standby模式下运行不超过8天，如在两周内仍需使用，需要在第7~8天时更换缓冲液，点击软件左下Restart重置倒计时，无需关机；
5. 如需长期待机，芯片更换为维护芯片，清空废液桶，并按200 mL/24 h消耗预估在缓冲瓶中加入足够的超纯水或0.22 μm滤膜过滤的去离子水；
6. 芯片推荐半干法保存，定期检查，保持芯片表面湿润；
7. 使用极瞳生命建议的保护工具保护MFC；
8. 参照说明书要求保存和使用相应试剂；
   

致谢

感谢极瞳生命科技（苏州）有限公司研发部门提供的软硬件信息。

参考文献

1. 极瞳生命科技（苏州）有限公司，Polaritons系列简易操作指南，2024-v1.2.
2. 极瞳生命科技（苏州）有限公司，Polaritons系列产品说明书，2024-v2.5.