Пипетка - Pipette
А пипетка (иногда пишется пипетка) - лабораторный инструмент, обычно используемый в химия, биология и лекарство для транспортировки отмеренного объема жидкости, часто в виде диспенсер СМИ. Пипетки бывают нескольких дизайнов для разных целей с разным уровнем тщательность и точность от штучных стеклянных пипеток до более сложных регулируемых или электронных пипеток. Многие типы пипеток работают, создавая частичное вакуум над камерой для удержания жидкости и выборочно выпускает этот вакуум для всасывания и распределения жидкости. Точность измерения сильно различается в зависимости от прибора.
История
Первые простые пипетки были изготовлены из стекла, например Пипетки пастера. Большие пипетки по-прежнему изготавливаются из стекла; другие сделаны из сжимаемого пластика для ситуаций, когда точный объем не требуется.
Первая микропипетка была запатентована в 1957 г. Генрих Шнитгер (Марбург, Германия). Основатель компании Eppendorf Доктор Генрих Нетелер унаследовал права и в 1961 году начал коммерческое производство микропипеток.
Регулируемая микропипетка - изобретение штата Висконсин, разработанное в результате взаимодействия нескольких людей, в первую очередь изобретателя Уоррена Гилсона и Генри Ларди, профессора биохимии в Институте биохимии. Университет Висконсина-Мэдисона.[1][2]
Номенклатура
Хотя для каждого типа пипетки существуют определенные описательные названия, на практике любой тип пипетки будет просто называться «пипеткой», и желаемое устройство будет очевидно из контекста. Иногда дозаторы от 1 до 1000мкл выделяются как микропипетки, пока макропипетки дозировать большие объемы.
Обычные пипетки
Микропипетки с вытеснением воздуха
Микропипетки с воздушным вытеснением представляют собой тип регулируемых микропипеток, которые доставляют отмеренный объем жидкости; в зависимости от размера, это может быть примерно 0,1мкл до 1000 мкл (1 мл). Для этих пипеток требуются одноразовые наконечники, контактирующие с жидкостью. Четыре стандартных размера микропипеток соответствуют четырем разным цветам одноразовых наконечников:
| Тип пипетки | Объемы (мкл) | Цвет наконечника |
|---|---|---|
| P10 | 0.5–10 | белый |
| P20 | 2–20 | желтый |
| P200 | 20–200 | желтый |
| P1000 | 200–1000 | синий |
| P5000 | 1000–5000 | белый |
Эти пипетки работают поршень -приводной воздуха смещение. Вакуум создается за счет вертикального перемещения металлического или керамического поршня внутри герметичной втулки. По мере того, как поршень движется вверх под действием давления плунжера, в пространстве, оставленном поршнем, создается вакуум. Жидкость вокруг наконечника перемещается в этот вакуум (вместе с воздухом в наконечнике), а затем может транспортироваться и выпускаться при необходимости. Эти пипетки могут быть очень точными и точными. Однако, поскольку они основаны на вытеснении воздуха, они подвержены неточностям, вызванным изменением окружающей среды, особенно температурой и техникой пользователя. По этим причинам это оборудование необходимо тщательно обслуживать и калибровать, а пользователей нужно обучать применять правильную и последовательную технику.
Микропипетка была изобретена и запатентована в 1960 г. Генрих Шнитгер в Марбург, Германия. Впоследствии соучредитель биотехнологической компании Eppendorf, Доктор Генрих Нетелер, унаследовал права и положил начало глобальному и повсеместному использованию микропипеток в лабораториях. В 1972 году регулируемая микропипетка была изобретена в Университете Висконсин-Мэдисон несколькими людьми, в первую очередь Уорреном Гилсоном и Генри Ларди.[3]
Марки микропипеток включают: Accupet, Biohit, BrandTech, Capp, Corning, Drummond, Eppendorf, Gilson, Hamilton, Handypett, Hirschmann, INTEGRA Biosciences, Jencons, Labnet, Microlit, Nichiryo, Oxford, Pricisexx, Rainin, Sartorius, Socorex, Starmol. , Vertex и VistaLab.
Типы пипеток с вытеснением воздуха включают:
- регулируемый или фиксированный
- обработанный объем
- Одноканальный, многоканальный или повторитель
- конические или цилиндрические наконечники
- стандартный или запорный
- ручной или электронный
- производитель
Независимо от марки или стоимости дозатора, каждый производитель микропипеток рекомендует проверять калибровку не реже одного раза в шесть месяцев при регулярном использовании. Компании фармацевтической или пищевой промышленности должны калибровать свои дозаторы ежеквартально (каждые три месяца). Школы, проводящие химия классы могут проходить этот процесс ежегодно. Те, кто изучает криминалистику и исследования, в которых обычно проводятся много тестов, будут выполнять ежемесячные калибровки.
Электронная пипетка
Чтобы свести к минимуму возможное развитие скелетно-мышечные нарушения из-за повторяющегося дозирования, электронные пипетки обычно заменяют механическую версию.
Пипетка прямого вытеснения
Они похожи на пипетки с вытеснением воздухом, но используются реже и используются для предотвращения загрязнения и для летучих или вязких веществ в небольших объемах, таких как ДНК. Основное отличие состоит в том, что одноразовый наконечник представляет собой микрошприц (пластик), состоящий из капилляра и поршня (подвижная внутренняя часть), который непосредственно вытесняет жидкость.
Пипетка прямого вытеснения
В чак который будет использоваться для перемещения плунжера
Ранняя пипетка
Пипетки мерные
Пипетки мерные или же пипетка с грушей позволяют пользователю очень точно измерить объем раствора (точность до четырех значащих цифр). Эти пипетки имеют большую колбу с длинной узкой частью наверху с единственной отметкой, поскольку она откалибрована для одного объема (например, мерная колба ). Типичные объемы составляют 10, 25 и 50 мл. Мерные пипетки обычно используются для приготовления лабораторных растворов из базового материала, а также для приготовления растворов для титрование.
Градуированные пипетки
Градуированные пипетки представляют собой тип макропипетки, состоящей из длинной трубки с рядом делений, как на мерный цилиндр или же бюретка, чтобы указать разные калиброванные объемы. Им также требуется источник вакуума; на заре химии и биологии использовался рот. В правилах безопасности говорилось: «Никогда не пипетируйте ртом KCN, NH3, сильные кислоты, основания и соли ртути». Некоторые пипетки были изготовлены с двумя пузырьками между мундштуком и линией уровня раствора, чтобы защитить химика от случайного проглатывания раствора.
Человек, дозирующий через рот, теперь считается небезопасной практикой
Ручной пропипеттер, регулируемый поворотом колеса большим пальцем.
Ручной пропипеттер, регулируемый нажатием на грушу
Автоматический пропипеттер, регулируемый нажатием кнопки и переключением переключателя
Автоматический пропипеттер, регулируемый нажатием и отпусканием спусковых крючков.
Пипетка пастера
Пипетки пастера пластиковые или стеклянные пипетки, используемые для перекачки небольших количеств жидкостей, но не градуированные, откалиброванные для какого-либо конкретного объема. Колба отделена от корпуса дозатора. Пипетки Пастера еще называют соска пипетки, капельницы, пипетки и химические капельницы.
Пипетки для переноса
Пипетки для переноса, также известный как Пипетки Beral, похожи на пипетки Пастера, но сделаны из цельного куска пластика, а их колба может служить камерой для хранения жидкости.
Специализированные пипетки
Шприц для дозирования
 | Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. (Июль 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Шприцы для дозирования - это портативные устройства, сочетающие в себе функции мерных (грушевых) пипеток, градуированных пипеток и бюретки. Они откалиброваны для ISO объемные эталоны класса А. Стеклянная или пластиковая трубка для пипетки используется с поршнем, управляемым большим пальцем, и PTFE уплотнение, которое скользит внутри пипетки в режиме принудительного вытеснения. Такое устройство можно использовать с широким спектром жидкостей (водные, вязкие и летучие жидкости; углеводороды; эфирные масла и смеси) в объемах от 0,5 мл до 25 мл. Такая компоновка обеспечивает повышение точности, безопасности обращения, надежности, экономичности и универсальности. При использовании шприца для дозирования не требуются одноразовые наконечники или вспомогательные средства для дозирования.
Пипетка Van Slyke
Градуированная пипетка, обычно используемая в медицинские технологии с серологическими пипетками для объемного анализа. Изобретенный Дональд Декстер Ван Слайк.[4]
Пипетка Оствальда – Фолена
Специальная пипетка, используемая для измерения вязкой жидкости, например цельной крови. Часто используется в лабораторных установках медицинской техники вместе с другими дозаторами. Изобретенный Фридрих Вильгельм Оствальд, химик из прибалтийских немцев, позже усовершенствованный Отто Фолин, американский химик.[5][неудачная проверка ]
Стеклянная микропипетка
Они используются для физического взаимодействия с микроскопическими образцами, например, в процедурах микроинъекция и патч зажим. Большинство микропипеток изготовлено из боросиликатный, алюмосиликат или же кварц доступны стеклянные трубки многих типов и размеров. Каждая из этих композиций обладает уникальными свойствами, которые определяют подходящие области применения.
Стеклянные микропипетки изготавливаются с помощью съемника микропипеток и обычно используются в микроманипулятор.
Микрожидкостная пипетка
Недавнее появление в области микропипеток объединяет универсальность микрофлюидика в свободно устанавливаемую платформу для дозатора. На конце устройства создается зона локализованного потока, позволяющая постоянно контролировать нанолитровую среду непосредственно перед пипеткой. Пипетки изготовлены из полидиметилсилоксан (PDMS), который получают с помощью реактивного литья под давлением. Сопряжение этих пипеток с помощью пневматики позволяет загружать и переключать несколько растворов по требованию со временем замены раствора 100 мс.
Изобрел Алар Айнла, в настоящее время работает в лаборатории биофизических технологий.[6] в Технологический университет Чалмерса в Швеции.[7] Пипетки в настоящее время производятся компанией Fluicell AB, Швеция.[8]
Пипетки очень малого объема
А зептолитер пипетка была разработана в Брукхейвенская национальная лаборатория. Пипетка изготовлена из углеродной оболочки, внутри которой находится сплав золото-германий. Пипетка использовалась, чтобы узнать, как кристаллизация происходит.[9]
Роботы
Роботы-пипетки способны манипулировать пипетками, как люди.[10]
Калибровка
Повторная калибровка пипетки[11] является важным фактором в лабораториях, использующих эти устройства. Это акт определения точности измерительного устройства путем сравнения с NIST прослеживаемые эталоны.[12] Калибровка пипетки необходима для гарантии того, что прибор работает в соответствии с ожиданиями и в соответствии с определенными режимами или рабочими протоколами. Калибровка пипеток считается сложной задачей, поскольку она включает в себя множество элементов процедуры калибровки и несколько вариантов протокола калибровки, а также марки и модели дозаторов, которые необходимо учитывать.
Осанка и травмы
Правильная поза при дозировании - самый важный элемент в установлении хорошей эргономической практики работы.[13] Во время повторяющихся задач, таких как дозирование, важно поддерживать положение тела, обеспечивающее максимальную силу и минимальное мышечное напряжение, чтобы минимизировать риск травм. Ряд распространенных методов дозирования был признан потенциально опасным из-за биомеханических факторов стресса. Рекомендации по корректирующим действиям при дозировании, сделанные различными правительственными агентствами США и экспертами по эргономике, представлены ниже.
- Пипетирование с помощью крылатого локтя
- Техника: приподнятый, «крылатый локоть». Средняя человеческая рука весит примерно 6% от общей массы тела. Удерживание пипетки с вытянутым локтем (крылатый локоть) в статическом положении переносит вес руки на мышцы шеи и плеча и снижает кровоток, вызывая стресс и усталость. Сила мышц также существенно снижается по мере увеличения сгибания рук.
- Корректирующее действие: расположите локти как можно ближе к телу, руки и запястья вытянуты в прямом нейтральном положении (поза рукопожатия). Держите рабочие элементы в пределах досягаемости, чтобы ограничить вытягивание и подъем руки. Высота руки / кисти не должна превышать 12 дюймов от рабочей поверхности.
- Пипетирование с перевернутой рукой
- Техника: Чрезмерно повернутые предплечье и запястье. Вращение предплечья в супинированном положении (ладонь вверх) и / или сгибание запястья увеличивает давление жидкости в канале запястья. Это повышенное давление может привести к сжатию мягких тканей, таких как нервы, сухожилия и кровеносные сосуды, что приведет к онемению большого пальца и пальцев.
- Корректирующее действие: следует поддерживать угол поворота предплечья около 45 ° (ладонью вниз), чтобы минимизировать давление в каналах запястья во время повторяющихся действий.
- Пипетирование сжатым кулаком
- Техника: Крепкий хват (сжатый кулак). Усталость рук возникает в результате постоянного контакта твердого предмета с чувствительными тканями. Это происходит, когда для удержания пипетки требуется крепкий захват, например, при защемлении наконечника, что приводит к снижению силы руки.
- Корректирующее действие: используйте пипетки с крючками или другими атрибутами, которые позволяют расслабленно держать пипетку и / или уменьшают потребность в постоянном захвате пипетки. Это уменьшит напряжение в руке, запястье и кисти.
- Пипетирование с поршневым пальцем
- Техника: зона сосредоточения силы (контактное напряжение между твердым предметом и чувствительными тканями). У некоторых устройств есть поршни и кнопки с ограниченными площадями поверхности, требующие приложения большого усилия большим или другим пальцем в сосредоточенной зоне.
- Корректирующее действие: используйте пипетки с крупногабаритными или закругленными поршнями и кнопками. Это распределит давление, используемое для работы пипетки, по всей поверхности большого пальца или пальца, уменьшая контактное давление до приемлемого уровня.
- Неправильная осанка может сильно повлиять на доступную силу руки, силу пипетирования.
- Техника: поднятая рука. Сила мышц значительно снижается при увеличении сгибания рук.
- Корректирующее действие: держите рабочие элементы в пределах досягаемости, чтобы ограничить вытягивание и подъем руки. Высота руки / кисти также не должна превышать 12 дюймов от рабочей поверхности.
- Пипетирование силы локтя
- Техника: Сгибание или отведение локтя. Сила рук уменьшается, когда положение локтя отклоняется от положения 90 °.
- Корректирующее действие: держите предплечье и кисть в пределах 12 дюймов от рабочей поверхности, чтобы локоть оставался в положении около 90 °.
В отличие от традиционных осевых пипеток, эргономическая пипеткой может повлиять на осанку и предотвратить общие травмы пипетирования, такие как кистевой туннельный синдром, тендинит и других заболеваний опорно-двигательного.[14] Чтобы быть «эргономически правильным», необходимы значительные изменения в традиционных позах при дозировании, например: минимизация поворотов предплечий и запястий, поддержание низкой высоты руки и локтя и расслабление плеч и предплечий.
Подставка для пипеток
Обычно пипетки хранятся вертикально на держателе, который называется подставки для пипеток. В случае электронных пипеток такая подставка может заряжать их батарейки. Самая современная стойка для дозаторов может напрямую управлять электронными дозаторами.[15]
Альтернативы
Альтернативной технологией, особенно для передачи небольших объемов (микро- и нанолитровый диапазон), является акустический выброс капель.
Рекомендации
- ^ «Биотехнология». Получено 3 марта 2016.
- ^ Клингенберг, М. (2005). «Когда общая проблема встречается с изобретательным умом». EMBO Rep. 6 (9): 797–800. Дои:10.1038 / sj.embor.7400520. ЧВК 1369176. PMID 16138087.
- ^ Зиннен, Том (июнь 2004 г.), История микропипетки, получено 12 ноября, 2011
- ^ Шохль, Альфред Т. (февраль 1928 г.). «Пипетка для микроанализов». Журнал Американского химического общества. 50 (2): 417. Дои:10.1021 / ja01389a502.
- ^ «FrameA». Получено 3 марта 2016.
- ^ «Лаборатория биофизических технологий». Получено 3 марта 2016.
- ^ Айнла, Алар; Янссон, Эрик Т .; Степанянц Наталья; Орвар, Должник; Джесорка, Альдо (июнь 2010 г.). «Микрожидкостная пипетка для одноклеточной фармакологии». Аналитическая химия. 82 (11): 4529–4536. Дои:10.1021 / ac100480f. PMID 20443547.
- ^ «Флюиселл АБ». Получено 31 августа 2020.
- ^ Эйми Каннингем (18 апреля 2007 г.). «Новый минимум: пипетка лилипутов выпускает мельчайшие капли». Новости науки. Vol. 171. С. 244–245.
- ^ использование пипеток без помощи рук, Август 2012 г., получено 29 августа, 2012
- ^ «Калибровка микропипеток - максимум». Архивировано из оригинал 30 июня 2013 г.. Получено 3 марта 2016.
- ^ «Стандарт калибровки пипеток - ECS». Получено 15 августа 2017.
- ^ «Эргономичные дозаторы Ovation создают идеальную позу при дозировании». Архивировано из оригинал 3 марта 2016 г.. Получено 3 марта 2016.
- ^ «Обычные травмы при пипетировании». Получено 3 марта 2016.
- ^ электронная пипетка стала умной благодаря возможности подключения, Апрель 2019, получено 11 апреля, 2019
внешняя ссылка
- Полезные советы по использованию мерной пипетки Оливер Сили