图1. 赛默飞世尔科技有限公司的移液器是此次调查的移液器之一。

手动移液是实验室工作中经常进行的作业，为使实验室工作人员轻松完成日以千计的移液工作，除了移液器必须满足工效学和器械上的特定要求外，操作者的工作环境也很重要。本文基于对移液器使用满意度的调查，为减少重复性移液工作对操作者带来的伤痛困扰提供了一些参考。

移液操作要求具有高度的准确性和精密性，以取得最佳结果。调研结果表明，重复性的移液操作可能会使操作者产生疲惫感从而增加致伤风险。移液工作被视为一些严重的上肢病症的源头，尤其是当人们每年从事移液工作超过300小时，而一份调研表明，在美国国家健康研究所的实验室技术人员平均每天要完成6000~12000次移液操作。实验室人员比一般人群更常受到手关节方面的伤病困扰，这些伤痛常发生于肩部、下手臂、手关节和手指部位的肌肉和关节处。例如在调节液体体积时，手关节的动作可能导致肌腱炎（腱鞘炎），而移液时将肘置于坚硬的实验台面上可能诱发肘管综合征（肘的尺骨侧支神经受到压迫）。另一方面，伤病也可能会带来操作上的失误，降低移液的准确性和重现性，即使使用正确的移液技术也难以避免。现在，在良好的实验室实践上，采用基于工效学原理的移液器和移液吸头，可有效降低使用过程中操作者的受伤风险。

移液操作中的风险因素

移液操作中最为常见的致伤因素当属重复性的动作，由于反复收缩同一处肌肉和韧带，从而导致上肢损伤，因此应该建议操作人员保持规律性的休息。

图2. 3min的移液操作过程中不同肌肉组群的平均电肌活性值。

当操作移液器时，不应用力过度。但如果移液器活塞杆难于操作，则经常需要加大力度。更重要的是，进行移液操作时应该尽量减少上肢软组织的负担，站立或者坐在高度不合适的实验凳上进行移液，负担就会更大。如果实验台太低，操作者要弯腰操作，其颈部和背部也会受到压力；相反，如果实验台太高，手臂和肩部位置的提高也会加大肌肉的紧张度。因此，当需要较长时间进行移液操作时，应该准备一张高度可调的实验座凳，并且将其调整至符合工效学的高度。此外，移液器的良好设计和使用对提高使用者的舒适性和安全性也具有重要影响。

在选择适当的移液器时，应考虑一系列要素。根据一些调研结果，理想的移液器应该具备：轻便；手握舒适性；右手或左手操作皆宜；具有可卸掉的合适吸头；具有舒适的活塞杆位置，以防大拇指过度伸展；仅需要较小的活塞压力；带有易于调节和方便读出的计量标度。

为了减少重复性动作，操作者应避免采用同一杆移液器进行较长时间的移液作业。宜合理安排工作任务，并保证一定的休息时间。

图3. 3min的移液操作过程中平均的手关节转动角度。

移液器的工效学设计

使用基于工效学原理制造的设备可减少操作时的身体负担，降低受伤害的风险，轻巧而易于操作的移液器对于减少实验室操作者手关节方面的伤病困扰具有重要意义。

移液器在手和手关节之间设计了一个中性位置，并且不要求过度用力。据此开发的移液器，可以舒适和方便地握于手中。敏感的吸头卸除机构和特殊的构造力学能减少卸载吸头所需的力量，从而降低RSI(重复性过度疲劳综合征)风险以及其他运动器官方面的疾病。仪器上还研发了手指托架并可在垂直方向上进行调节，由此可快速获得最舒适的操作姿势，并可按右手或左手操作方式自行调节。以下就6种手动式单通道移液器的工效学及其使用满意度进行了测试，结果见表1。

使用满意度调查

本文对年龄在24~58岁的实验员使用6种不同的移液器时所承受的负载进行了调查。3min的移液任务负载测量按照以下方式进行：安放吸头于移液器上，从试管中吸取100μl溶液、将溶液放入微孔滴定板中，卸掉吸头。如图4所示，调查测量了不同手臂肌肉中手关节的运动以及电肌活性（肌电图/EMG），这些肌肉包括拇长屈肌、拇短屈肌、斜方肌下降部分以及伸指肌，肌肉所承受的负载可根据所测出的力度通过数学方法计算出来。此外，受试者还要填写一份使用仪器满意度调查表，并对所用仪器的情况排出名次。

图4. 移液操作过程中的电肌活性值的测定。

轻便的小型移液器胜出

6种移液器在伸指肌和拇短屈肌上施加的负载各有差异，如图4所示，应用移液器C时所测得的电肌活性最低。从结果得知，肌肉承受的负载在拇长屈肌范围是有限的。为了减少这些负载，关键是使用轻便的和吸头卸载力小的移液器。伸指肌在手指运动时以及手关节伸展和收缩过程中受到负载，因此手指托架的形状对于减少负载也非常重要，结构不良的手指托架会使用较大的肌肉力量，从而在重复操作中诱发伤病。

在手的向上和向下的运动中，手关节运动的角度平均为20~22，侧向运动时为2~6。移液器的重量和长度很大程度上决定了不同的移液器所产生的不同侧向角度，如图3。重量轻的移液器，例如C型和E型便于手握和操作，产生较小的角度和肌肉受力。使用者满意度评价也与前述结果呈高度相关性。

满意度高的移液器，一般是较短小、较轻、基于工效学原理的移液器，在使用过程中也较少引起负载较大所产生的症状。在被要求对移液器进行排位时，调研活动中有50%的参与者称最喜欢C型移液器。

小结

工效学设计是选择手动移液器时的一个重要因素，鉴于重复性操作对操作者健康带来的隐患，操作力度和姿势等在实验室工作中值得关注。基于工效学的移液器可减少移液时所需的力度，保持正确的姿势，从而减轻在重复操作过程中所出现的病痛和负担。