Når det kommer til at måle og dispensere en specifik mængde væske, er pipetter uundværlige i nutidens laboratoriemiljø. Afhængigt af laboratoriets størrelse og den mængde, der skal dispenseres, anvendes forskellige typer pipetter almindeligvis:
- Luftforskydningspipetter
- Positive forskydningspipetter
- Doseringspipetter
- Pipetter med justerbart område
I 2020 begynder vi at se, at luftforskydningsmikropipetter spiller en afgørende rolle i kampen mod COVID-19, og de bruges til prøveforberedelse til patogenpåvisning (f.eks. realtids-RT-PCR). Typisk kan to forskellige designs anvendes, manuelle eller motoriserede luftforskydningspipetter.
Manuelle luftforskydningspipetter vs. motoriserede luftforskydningspipetter
I eksemplet med en luftforskydningspipette bevæges et stempel op eller ned inde i pipetten for at skabe negativt eller positivt tryk på luftsøjlen. Dette giver brugeren mulighed for at inhalere eller skubbe en væskeprøve ud ved hjælp af en engangspipettespids, mens luftsøjlen i spidsen adskiller væsken fra pipettens ikke-engangsdele.
Stemplets bevægelse kan designes til at udføres manuelt af operatøren eller elektronisk, dvs. operatøren bevæger stemplet ved hjælp af en trykknapstyret motor.
Begrænsninger ved manuelle pipetter
Langvarig brug af manuelle pipetter kan forårsage ubehag og endda skade for operatøren. Den kraft, der kræves for at dispensere væsker og udstøde pipettespidsen, kombineret med hyppige gentagne bevægelser over flere timer, kan øge risikoen for RS (repetitive muscle strain) i leddene, især tommelfingeren, albuen, håndleddet og skulderen.
Manuelle pipetter kræver, at tommelfingerknappen trykkes ned for at frigive væsken, hvorimod elektroniske pipetter tilbyder bedre ergonomi med en elektronisk udløst knap i dette eksempel.
Elektroniske alternativer
Elektroniske eller motoriserede pipetter er ergonomiske alternativer til manuelle pipetter, der effektivt forbedrer prøveudbyttet og sikrer præcision og nøjagtighed. I modsætning til traditionelle tommelfingerstyrede knapper og manuelle volumenjusteringer leveres elektriske pipetter med en digital grænseflade til at justere volumen samt aspirere og udtage via et elektrisk drevet stempel.
Motorvalg til elektroniske pipetter
Da pipettering ofte er det første trin i en flertrinsproces, kan eventuelle unøjagtigheder eller ufuldkommenheder, der opstår ved måling af denne lille portion væske, mærkes gennem hele processen, hvilket i sidste ende påvirker den samlede nøjagtighed og præcision.
Hvad er nøjagtighed og præcision?
Nøjagtighed opnås, når en pipette dispenserer det samme volumen flere gange. Nøjagtighed opnås, når pipetten dispenserer målvolumenet nøjagtigt uden fejl. Præcision og nøjagtighed er vanskelige at opnå på samme tid, men de industrier, der bruger pipetter, kræver både præcision og nøjagtighed. Faktisk er det denne kritisk høje standard, der gør det muligt at reproducere eksperimentelle resultater.
Hjertet i enhver elektronisk pipette er dens motor, som påvirker pipettens præcision og nøjagtighed betydeligt, udover en række andre vigtige faktorer såsom pakningsstørrelse, effekt og vægt. Pipetdesigningeniører vælger primært enten stepper lineære aktuatorer eller DC-motorer. Både steppermotorer og DC-motorer har dog deres egne fordele og ulemper.
DC-motorer
DC-motorer er simple motorer, der roterer, når der tilføres jævnstrøm. De kræver ikke komplicerede forbindelser for at få motoren til at køre. I betragtning af de lineære bevægelseskrav, der stilles til elektroniske pipetter, kræver DC-motorløsninger dog en ekstra ledeskrue og gear for at konvertere den roterende bevægelse til lineær bevægelse og give den nødvendige kraft. DC-løsninger kræver også en feedbackmekanisme i form af en optisk sensor eller encoder for præcist at styre positionen af det lineære stempel. På grund af rotorens høje inerti kan nogle designere også tilføje et bremsesystem for at forbedre positioneringsnøjagtigheden.
Steppermotorer
På den anden side foretrækker mange ingeniører lineære aktuatorløsninger med stepper på grund af deres nemme integration, fremragende ydeevne og lave omkostninger. Lineære stepperaktuatorer består af permanentmagnetiske steppermotorer med en gevindskåret rotor og en integreret glødetrådsstang for at producere direkte lineær bevægelse i små pakker.
Opslagstidspunkt: 19. juni 2024