När det gäller att mäta och dispensera en specifik volym av en vätska är pipetter oumbärliga i dagens laboratoriemiljö. Beroende på labbets storlek och den volym som behöver dispenseras används vanligtvis olika typer av pipetter:
- Luftförträngningspipetter
- Positiv förskjutningspipetter
- Doseringspipetter
- Pipetter med justerbart intervall
År 2020 börjar vi se att luftförträngningsmikropipetter spelar en avgörande roll i kampen mot COVID-19, och de används för provberedning för patogendetektering (t.ex. realtids-RT-PCR). Vanligtvis kan två olika utföranden användas, manuella eller motoriserade luftförträngningspipetter.
Manuella luftförträngningspipetter kontra motoriserade luftförträngningspipetter
I exemplet med en luftförträngningspipett förflyttas en kolv uppåt eller nedåt inuti pipetten för att skapa negativt eller positivt tryck på luftpelaren. Detta gör det möjligt för användaren att inhalera eller mata ut ett vätskeprov med hjälp av en engångspipettspets, medan luftpelaren i spetsen separerar vätskan från pipettens återanvändbara delar.
Kolvens rörelse kan utformas så att den görs manuellt av operatören eller elektroniskt, dvs. operatören rör kolven med hjälp av en tryckknappsstyrd motor.
Begränsningar med manuella pipetter
Långvarig användning av manuella pipetter kan orsaka obehag och till och med skador för operatören. Kraften som krävs för att dispensera vätskor och mata ut pipettspetsen, i kombination med frekventa repetitiva rörelser under flera timmar, kan öka risken för RS (repetitiv muskeltöjning) i lederna, särskilt tummen, armbågen, handleden och axeln.
Manuella pipetter kräver att tumknappen trycks ner för att släppa ut vätskan, medan elektroniska pipetter erbjuder bättre ergonomi med en elektroniskt utlöst knapp i det här exemplet.
Elektroniska alternativ
Elektroniska eller motoriserade pipetter är ergonomiska alternativ till manuella pipetter som effektivt förbättrar provutmatningen och säkerställer precision och noggrannhet. Till skillnad från traditionella tumstyrda knappar och manuella volymjusteringar har elektriska pipetter ett digitalt gränssnitt för att justera volymen samt aspirera och tömma via en elektriskt driven kolv.
Motorval för elektroniska pipetter
Eftersom pipettering ofta är det första steget i en flerstegsprocess kan eventuella felaktigheter eller brister som uppstår vid mätning av denna lilla vätskemängd kännas genom hela processen, vilket i slutändan påverkar den övergripande noggrannheten och precisionen.
Vad är noggrannhet och precision?
Noggrannhet uppnås när en pipett dispenserar samma volym flera gånger. Noggrannhet uppnås när pipetten dispenserar målvolymen korrekt utan fel. Precision och noggrannhet är svåra att uppnå samtidigt, men de industrier som använder pipetter kräver både precision och noggrannhet. Det är faktiskt denna kritiskt höga standard som gör det möjligt att reproducera experimentella resultat.
Hjärtat i varje elektronisk pipett är dess motor, vilket avsevärt påverkar pipettens precision och noggrannhet, utöver ett antal andra viktiga faktorer som förpackningsstorlek, effekt och vikt. Pipettkonstruktörer väljer främst antingen stegmotorer eller likströmsmotorer. Både stegmotorer och likströmsmotorer har dock sina egna fördelar och nackdelar.
Likströmsmotorer
Likströmsmotorer är enkla motorer som roterar när likström appliceras. De kräver inte komplicerade anslutningar för att få motorn att gå. Med tanke på de linjära rörelsekraven för elektroniska pipetter kräver dock likströmsmotorlösningar en extra ledarskruv och kugghjul för att omvandla den roterande rörelsen till linjär rörelse och ge den erforderliga kraften. Likströmslösningar kräver också en återkopplingsmekanism i form av en optisk sensor eller kodare för att exakt styra den linjära kolvens position. På grund av rotorns höga tröghet kan vissa konstruktörer också lägga till ett bromssystem för att förbättra positioneringsnoggrannheten.
Stegmotorer
Å andra sidan föredrar många ingenjörer lösningar med stegmotorer för linjära ställdon på grund av deras enkla integration, utmärkta prestanda och låga kostnad. Stegmotorer för linjära ställdon består av permanentmagnetiska stegmotorer med en gängad rotor och en integrerad trådstång för att producera direkt linjär rörelse i små kapslingar.
Publiceringstid: 19 juni 2024