Kun on kyse minkä tahansa nesteen tietyn tilavuuden mittaamisesta ja annostelemisesta, pipetit ovat välttämättömiä nykypäivän laboratorioympäristössä. Laboratorion koosta ja annosteltavasta tilavuudesta riippuen käytetään yleisesti erityyppisiä pipettejä:
- Ilmansiirtopipettejä
- Positiivisen syrjäytyksen pipettejä
- Annostelupipettejä
- Säädettävän alueen pipetit
Vuonna 2020 alamme nähdä ilmasyrjäytysmikropipettien olevan ratkaisevassa roolissa COVID-19:n vastaisessa taistelussa, ja niitä käytetään näytteen valmisteluun patogeenien havaitsemista varten (esim. reaaliaikainen RT-PCR). Tyypillisesti voidaan käyttää kahta erilaista mallia: manuaalisia tai moottoroituja ilmasyrjäytyspipettejä.
Manuaaliset ilmasyrjäytyspipetit vs. moottoroidut ilmasyrjäytyspipetit
Ilmasyrjäytyspipetin esimerkissä pipetin sisällä olevaa mäntää liikutetaan ylös tai alas, jolloin ilmapatsaaseen syntyy negatiivinen tai positiivinen paine. Tämä mahdollistaa nestemäisen näytteen hengittämisen tai poistamisen kertakäyttöisellä pipetinkärjellä, kun taas kärjen ilmapatsas erottaa nesteen pipetin ei-kertakäyttöisistä osista.
Männän liike voidaan suunnitella käyttäjän manuaalisesti tehtäväksi tai sähköisesti, eli käyttäjä liikuttaa mäntää painonappiohjatulla moottorilla.
Manuaalisten pipettien rajoitukset
Manuaalisten pipettien pitkäaikainen käyttö voi aiheuttaa käyttäjälle epämukavuutta ja jopa vammoja. Nesteiden annosteluun ja pipetinkärjen poistamiseen tarvittava voima yhdistettynä useiden tuntien ajan jatkuviin toistuviin liikkeisiin voi lisätä nivelten, erityisesti peukalon, kyynärpään, ranteen ja olkapään, RS-riskiä (I-toistuva lihasstrain).
Manuaalisissa pipetteissä nesteen vapauttamiseksi on painettava peukalopainiketta, kun taas elektroniset pipetit tarjoavat paremman ergonomian tässä esimerkissä elektronisesti laukaisevan painikkeen ansiosta.
Elektroniset vaihtoehdot
Elektroniset tai moottoroidut pipetit ovat ergonomisia vaihtoehtoja manuaalisille pipeteille, jotka parantavat tehokkaasti näytteenottoa ja varmistavat tarkkuuden ja oikeellisuuden. Toisin kuin perinteiset peukalolla käytettävät painikkeet ja manuaaliset tilavuuden säädöt, sähköpipeteissä on digitaalinen käyttöliittymä tilavuuden säätämiseen sekä imu- ja poistoon sähkökäyttöisen männän kautta.
Elektronisten pipettien moottorin valinta
Koska pipetointi on usein ensimmäinen vaihe monivaiheisessa prosessissa, kaikki epätarkkuudet tai epätäydellisyydet, joita esiintyy mitattaessa tätä pientä nestemäärää, voivat tuntua koko prosessin ajan ja vaikuttaa lopulta kokonaistarkkuuteen ja -tarkkuuteen.
Mitä on tarkkuus ja täsmällisyys?
Tarkkuus saavutetaan, kun pipetti annostelee saman tilavuuden useita kertoja. Tarkkuus saavutetaan, kun pipetti annostelee tavoitetilavuuden tarkasti ilman virheitä. Tarkkuutta ja täsmällisyyttä on vaikea saavuttaa samanaikaisesti, mutta pipettejä käyttävät teollisuudenalat vaativat sekä täsmällisyyttä että luotettavuutta. Itse asiassa juuri tämä kriittisen korkea standardi mahdollistaa kokeellisten tulosten toistamisen.
Minkä tahansa elektronisen pipetin sydän on sen moottori, joka vaikuttaa merkittävästi pipetin tarkkuuteen ja täsmällisyyteen useiden muiden tärkeiden tekijöiden, kuten pakkauskoon, tehon ja painon, lisäksi. Pipettien suunnittelijat valitsevat ensisijaisesti joko askelmoottorikäyttöisiä lineaaritoimilaitteita tai tasavirtamoottoreita. Sekä askelmoottoreilla että tasavirtamoottoreilla on kuitenkin omat etunsa ja haittansa.
DC-moottorit
Tasavirtamoottorit ovat yksinkertaisia moottoreita, jotka pyörivät, kun niihin kytketään tasavirtaa. Ne eivät vaadi monimutkaisia liitäntöjä moottorin käynnistämiseksi. Elektronisten pipettien lineaariliikevaatimusten vuoksi tasavirtamoottoriratkaisut vaativat kuitenkin ylimääräisen johtoruuvin ja hammaspyörästön pyörimisliikkeen muuttamiseksi lineaariliikkeeksi ja tarvittavan voiman aikaansaamiseksi. Tasavirtaratkaisut vaativat myös takaisinkytkentämekanismin optisen anturin tai kooderin muodossa lineaarimännän asennon tarkkaan ohjaamiseen. Roottorin suuren inertian vuoksi jotkut suunnittelijat saattavat myös lisätä jarrujärjestelmän paikannustarkkuuden parantamiseksi.
Askelmoottorit
Toisaalta monet insinöörit suosivat askelmoottorikäyttöisiä lineaaritoimilaitteita niiden helpon integroinnin, erinomaisen suorituskyvyn ja alhaisten kustannusten vuoksi. Askelmoottorikäyttöiset lineaaritoimilaitteet koostuvat kestomagneettiaskelmoottoreista, joissa on kierteitetty roottori ja integroitu hehkulanka, jotka tuottavat suoraa lineaarista liikettä pienissä paketeissa.
Julkaisun aika: 19. kesäkuuta 2024