Luftförträngningspipett
Kolvdrivna luftförskjutningspipetter är en typ av mikropipetter , som är verktyg för att hantera vätskevolymer i mikroliterskalan. De används mer allmänt inom biologi och biokemi, och mindre vanligt inom kemi; utrustningen är känslig för skador från många organiska lösningsmedel.
Drift
Dessa pipetter fungerar genom kolvdriven luftförskjutning . Ett vakuum genereras av den vertikala rörelsen av en metallisk eller keramisk kolv i en lufttät hylsa. Kolvens uppåtgående rörelse, driven av kolvens nedtryckning, skapar ett vakuum i det utrymme som lämnas tomt av kolven. För att fylla vakuumet stiger luft från spetsen, som sedan ersätts av vätskan som sugs upp i spetsen och därmed tillgänglig för transport och dispensering någon annanstans.
Steril teknik förhindrar att vätska kommer i kontakt med själva pipetten. Istället sugs vätskan in i och dispenseras från en engångspipettspets som kasseras efter överföring av vätska och en ny pipettspets används för nästa överföring. Genom att trycka på spetsutkastknappen avlägsnas spetsen, som kastas av utan att hanteras av operatören och kasseras på ett säkert sätt i en lämplig behållare. Detta förhindrar också kontaminering av eller skada på den kalibrerade mätmekanismen av de ämnen som mäts.
Kolven trycks ned för att både suga upp och dispensera vätskan. Normal drift består av att trycka ned kolvknappen till första stopp medan pipetten hålls i luften. Spetsen sänks sedan ned i vätskan som ska transporteras och kolven släpps långsamt och jämnt. Detta drar upp vätskan i spetsen. Instrumentet flyttas sedan till önskad dispenseringsplats. Kolven trycks igen ned till det första stoppet och sedan till det andra stoppet, eller "utblåsningsläget". Denna åtgärd kommer att helt evakuera spetsen och dispensera vätskan. I en justerbar pipett är volymen vätska i spetsen variabel; den kan ändras via en ratt eller annan mekanism, beroende på modell. Vissa pipetter har ett litet fönster som visar den valda volymen. Pipettspetsarna i plast är designade för vattenlösningar och rekommenderas inte för användning med organiska lösningsmedel som kan lösa upp plasten i spetsarna eller till och med pipetterna.
Huvuddelar av en mikropipett
- Kolvknapp
- Spets ejektorknapp
- Volymjusteringsratt
- Digital volymindikator
- Axel
- Fästpunkt för en engångsspets
Modeller
Det finns flera olika typer av luftförskjutningspipetter:
- justerbar eller fast
- hanterad volym
- Enkanalig eller flerkanalig eller repeater
- justerbart spetsavstånd
- koniska spetsar eller cylindriska spetsar
- standard eller låsning
- manuell eller elektronisk
- tillverkare
Justerbar eller fast volym
Mikropipetter kan ta en minsta volym på 0,2 µL och en maximal volym på 10 000 µL (10 mL). De används därför för överföringar i mindre skala än utrustning som graderade pipetter , som finns i volymer på 5, 10, 25 och 50 ml.
Den vanligaste typen av pipetter kan ställas in på en viss volym inom sitt funktionsområde och kallas justerbara. Dessa pipetter har vanligtvis en etikett med deras volymområde som "10–100 µL". Dessa gränser är verkligen gränserna eftersom överlindning av dessa gränser skulle resultera i skada på pipetteringssystemet. Pipetten med fast volym kan inte ändras. Eftersom det finns färre rörliga delar är mekanismen mindre komplex, vilket resulterar i mer exakt volymmätning.
1972 förbättrade flera personer vid University of Wisconsin–Madison (främst Warren Gilson och Henry Lardy ) pipetten med fast volym och utvecklade pipetten med en variabel volym. Warren Gilson grundade Gilson Inc. baserat på denna uppfinning.
Volym
För optimal användning erbjuder varje pipettleverantör ett brett utbud av olika kapaciteter. Ett litet volymintervall av en pipett som 10–100 µL ger en mycket högre noggrannhet än ett brett intervall från 0,1–1 000 µL per pipett.
Med hänsyn till den överförda volymen bör den minsta pipetten som kan hantera den erforderliga volymen väljas. Detta är viktigt eftersom noggrannheten minskar när den inställda volymen är nära pipettens minimikapacitet. Till exempel, om 50 µl dispenseras med en 5 000 µl pipett, blir resultaten ganska dåliga. Att använda en 300 µl pipett ger bättre resultat, medan en 50 µl pipett skulle vara idealiskt.
Tips
För pipetteringsprocessen krävs två komponenter: pipetten och engångsspetsarna . Spetsarna är plasttillverkade verktyg för engångsbruk. I allmänhet är de gjorda av polypropen . Beroende på storleken på pipetten behöver användaren specifika spetsstorlekar som: 10 µL, 100 µL, 200 µL, 1 000 µL, andra icke-standardiserade storlekar, såsom 5 000 µL (5 mL) eller 10 000 mL (10 000 mL). De flesta spetsar har en färgkod för enkel spotting som naturlig (färglös) för låga volymer (0,1–10 µL), gul (10–100 µL) eller blå (100–1 000 µL). Motsvarande pipett har samma färgkod , tryckt på pipetten.
För speciella applikationer finns filterspetsar tillgängliga. Dessa spetsar har en liten bit skumplast i den övre delen för att förhindra att provaerosoler kontaminerar pipetten.
I allmänhet förvaras alla tips i 8 × 12 lådor för 96 stycken i upprätt läge. Avståndet mellan spetsarna i dessa lådor är vanligtvis standardiserat för flerkanalig pipettkompatibilitet från ett antal olika leverantörer.
| namn | Min. volym (µL) | Max. volym (µL) | Färg på Gilson [ förtydligande behövs ] | spetsstorlek (µL) | |
|---|---|---|---|---|---|
| P2 | 0,2 | 2 | Orange | 10 | |
| P10 | 1 | 10 | Röd | 10 | |
| P20 | 2 | 20 | Citron | 200 | |
| P100 | 20 | 100 | Lax | 200 | |
| P200 | 50 | 200 | Gul | 200 | |
| P1000 | 200 | 1000 | Blå | 1000 | |
| P5000 | 500/1000 | 5 000 | Lila | 5 000 | |
| P10 000 | 1000 | 10 000 | Himmel | 10 000 | |
Två stora spetssystem finns, kallade koniska eller cylindriska , beroende på formen på kontaktpunkten för pipetterna och spetsen.
Enkanaliga och flerkanaliga pipetter
Beroende på antalet kolvar i en pipett, finns det en differentiering mellan enkanalspipetter och flerkanalspipetter. För manuella applikationer med hög genomströmning som att fylla upp en mikrotiterplatta med 96 brunnar föredrar de flesta forskare en flerkanalspipett. Istället för att hantera brunn för brunn kan en rad med 8 brunnar hanteras parallellt då denna typ av pipett har 8 kolvar parallellt.
Justerbara spetsavståndspipetter
Vissa tillverkare erbjuder pipetter med justerbara spetsavstånd. Dessa gör det möjligt att överföra flera prover parallellt mellan olika labware-format.
Elektroniska pipetter
För att förbättra pipetters ergonomi genom att minska den nödvändiga kraften utvecklades elektroniska pipetter. Kolvens manuella rörelse ersätts av en liten elmotor som drivs av ett batteri . Medan manuella pipetter behöver en tumrörelse (upp till 3 cm), har elektroniska pipetter en huvudknapp. Programmeringen av pipetten görs vanligtvis med ett kontrollhjul och ytterligare några knappar. Alla inställningar visas på en liten display. Elektroniska pipetter kan minska risken för skador av RSI- typ. [ citat behövs ]
Repeaters
Repeaters är specialiserade pipetter, optimerade för upprepade arbetssteg som att dosera flera gånger en specifik volym som 20 µL från en enda aspiration av en större volym. I allmänhet har de specifika spetsar som inte passar på vanliga pipetter. Vissa elektroniska pipetter kan utföra denna funktion med standardspetsar.
Låsmekanism
Vissa luftförträngningspipetter kan dessutom ha en låsmekanism (kallad "låsningspipetter") för att möjliggöra bättre volymändring men ändå bevara noggrannheten. Genom att låsa den inställda volymen medan du utför flera identiska pipetteringsåtgärder undviks oavsiktliga ändringar av pipettvolymen. Låsmekanismen är vanligtvis en mekanisk vipp nära pipettens inställningskontroller som stör inställningsmekanismen för att förhindra rörelse. Vissa pipetter har dock rattar för att ställa in de individuella volymsiffrorna som endast kan justeras när de är upplåsta genom att trycka in och vrida på kolven.
Kalibrering
För bibehållen noggrannhet och konsekvent och repeterbar drift bör pipetter kalibreras med jämna mellanrum. Dessa intervaller varierar beroende på flera faktorer:
- Operatörernas skicklighet och utbildning. Skickliga operatörer tenderar att använda instrumentet mer korrekt och göra färre noggrannhetsberövande misstag.
- Vätskan som dispenseras av pipetten. Frätande och flyktiga vätskor tenderar att avge ångor som stiger upp i pipettskaftet även under korrekta driftsförhållanden och kan korrodera metallkolven och fjädrarna, eller tätningarna och o-ringarna som ger en lufttät tätning mellan kolven och den omgivande hylsan.
- Korrekt och försiktig hantering. Pipetter som ofta tappas, utsätts för vårdslös hantering eller hästspel, eller som inte förvaras korrekt i vertikalt läge, tenderar att försämras i noggrannhet med tiden.
- Den noggrannhet som instrumentet kräver. Tillämpningar som kräver maximal noggrannhet kräver också tätare kalibrering. Instrument som används för rena forskningsapplikationer eller i utbildningsmiljöer kräver i allmänhet mindre frekvent kalibrering.
Under genomsnittliga förhållanden kan de flesta pipetter kalibreras halvårsvis (var sjätte månad) och ger tillfredsställande prestanda. Institutioner som regleras av Food and Drug Administrations GMP/GLP-regler drar i allmänhet fördel av kvartalsvis kalibrering, eller var tredje månad. Kritiska ansökningar kan kräva månatlig service, medan forsknings- och utbildningsinstitutioner kan behöva endast årlig service. Dessa är allmänna riktlinjer och alla beslut om lämpligt kalibreringsintervall bör fattas noggrant och inkludera överväganden av pipetten i fråga (vissa är mer tillförlitliga än andra), förhållandena under vilka pipetten används och operatörerna som använder den.
Kalibrering åstadkommes i allmänhet genom gravimetrisk analys. Detta innebär dispensering av prover av destillerat vatten i ett mottagande kärl placerat ovanpå en precisionsanalytisk balans. Vattnets densitet är en välkänd konstant, och sålunda ger massan av det dispenserade provet en exakt indikation på den dispenserade volymen. Relativ luftfuktighet, omgivningstemperatur och barometertryck är faktorer för mätningens noggrannhet och kombineras vanligtvis i en komplex formel och beräknas som Z-faktor. Denna Z-faktor används sedan för att modifiera den råa massdatautgången från vågen och ge en justerad och mer exakt mätning.
Den kolorimetriska metoden använder exakta koncentrationer av färgat vatten för att påverka mätningen och bestämma volymen som doseras. En spektrofotometer används för att mäta färgskillnaden före och efter aspiration av provet, vilket ger en mycket exakt avläsning. Denna metod är dyrare än den vanligare gravimetriska metoden, med tanke på kostnaden för de färgade reagenserna, och rekommenderas när optimal noggrannhet krävs. Det rekommenderas också för pipettkalibrering med extremt låg volym, i intervallet 2 mikroliter, eftersom de inneboende osäkerheterna i den gravimetriska metoden, utförd med standardlaboratorievågar, blir överdrivna. Korrekt kalibrerade mikrovågar, kapabla att läsa i intervallet mikrogram (10 −6 g) kan också användas effektivt för gravimetrisk analys av mikropipetter med låg volym, men endast om miljöförhållandena är under strikt kontroll. Sexplaceringsvågar och miljökontroller ökar dramatiskt kostnaden för sådana kalibreringar.
Ytterligare bilder
Oxford enkanalspipetter
Olika volymer av mikropipetter.
