Van middelbare scholen en universiteiten tot ultramoderne onderzoekscentra, pipetten zijn onmisbaar in laboratoria over de hele wereld. Deze kleine maar zeer functionele instrumenten zijn er in verschillende maten, uitvoeringen en capaciteiten, waarbij verschillende pipetten worden gebruikt, afhankelijk van de toepassing. Hieronder bekijken we best practice-technieken voor het gebruik van pipetten in het laboratorium. We behandelen ook enkele belangrijke pipetfeiten, waaronder de geschiedenis van het instrument, de soorten pipetmodellen en het gebruik van pipetlaboratoriuminstrumenten.
pipet
Wat is een laboratoriumpipet?
Laboratoriumpipetten zijn gespecialiseerde hulpmiddelen waarmee wetenschappers vloeistoffen veilig en nauwkeurig kunnen toedienen. Dit door een zuiger aangedreven instrument, dat veel wordt gebruikt in biologie, scheikunde en medische laboratoria, lijkt op een injectiespuit en is verkrijgbaar in veel verschillende uitvoeringen, van eenvoudige glazen pipetten uit één stuk tot geavanceerde elektronische pipetten. De nauwkeurigheid en precisie van verschillende ontwerpen lopen sterk uiteen en laboratoria kiezen pipetten op basis van hun unieke behoeften. Sommige pipetten worden handmatig bediend, andere gebruiken geautomatiseerde technieken.
Hoe werken laboratoriumpipetten?
De meeste laboratoriumpipetten gebruiken een luchtvacuüm boven de vloeistofkamer om vloeistoffen op te zuigen en vrij te geven. Deze luchtverplaatsing is ontworpen voor gebruik met zowel handmatige als elektrische pipetten en kan worden gezien als de punt direct onder het oppervlak van de vloeistof wordt gestoken. De druk op de plunjer wordt dan opgeheven, waardoor vloeistof in de punt wordt getrokken. Om de vloeistof te laten ontsnappen, wordt er druk uitgeoefend op de plunjer, waardoor de vloeistof terug door de kamer en uit de punt wordt gedrukt.
Geschiedenis van laboratoriumpipetten
Hoewel het pipetconcept al meer dan een eeuw bestaat, werd de eerste micropipet pas in 1957 gepatenteerd. Het werd ontwikkeld door de Duitse wetenschapper Dr. Heinrich Schnitger, oprichter van de toonaangevende fabrikant van laboratoriuminstrumenten Eppendorf. Schnitger begon in 1961 met commerciële productie en micropipetten werden al snel populair in laboratoria over de hele wereld.
De Amerikaanse uitvinder Warren Gilson en professor biochemie Henry Lardy worden ook gecrediteerd voor het ontwikkelen van verstelbare micropipetten. Verstelbare micropipetten zijn verkrijgbaar in verschillende grootte- en volumecombinaties voor extra laboratoriumflexibiliteit.
Micro- en grote pipetten
Micropipetten zijn ontworpen met precisie in het achterhoofd, waardoor wetenschappers nauwkeurig vloeistoffen kunnen extraheren, transporteren en doseren in het bereik van microliters. Volumes van micropipetten variëren van 1 tot 1{2}}00 microliter. Micropipetten zijn ontworpen voor grote batches met volumes variërend van 0,25-5 ml.
Soorten laboratoriumpipetten
In de afgelopen decennia hebben fabrikanten een groot aantal verschillende pipetten ontwikkeld voor speciale toepassingen. Pipetten zijn er tegenwoordig in talloze ontwerpen en de precisie en nauwkeurigheid van verschillende modellen lopen sterk uiteen. Hieronder hebben we enkele van de meest voorkomende pipetten in het lab opgesomd.
enkelkanaals pipet
Eenkanaalspipetten, ook bekend als luchtverplaatsingspipetten met variabel volume, zijn veelzijdig en kunnen voor verschillende toepassingen worden gebruikt. De meeste bieden een breed volumebereik tussen 0 en 2500 microliter. Afhankelijk van de toepassing kunnen wetenschappers ervoor kiezen om eenkanaalspipetten met een vast volume en een vast volume te gebruiken.
Door de kleine en compacte aard van eenkanaalspipetten zijn ze ideaal voor gebruik in kleine bron- en bestemmingsvaten, zoals conische buizen en clamshell-vaten. Eenkanaalspipetten zijn niet alleen compact genoeg voor kleine containers, ze werken ook goed met wells en wells-platen.
Hoogwaardige eenkanaalspipetten zijn niet alleen efficiënt maar ook ergonomisch, ontworpen om de gebruikerservaring zo intuïtief en comfortabel mogelijk te maken. Dit helpt het risico op RSI te minimaliseren en verhoogt de nauwkeurigheid en precisie.
Hoewel ze compact en gebruiksvriendelijk zijn, kunnen eenkanaalspipetten slechts worden gebruikt om één vloeistofmonster tegelijk over te brengen. Dit betekent dat het gebruik ervan vervelend en tijdrovend kan zijn als er meerdere overdrachten nodig zijn.
meerkanaals pipet
Meerkanaalspipetten zijn ideaal voor microplaattoepassingen en zijn ideaal voor kleinschalige toepassingen en repetitieve taken. De meeste hebben tussen de 8 en 12 koppen, waardoor wetenschappers met één apparaat meerdere vloeistofmonsters kunnen overbrengen.
Productiviteit is een van de belangrijkste voordelen van meerkanaalspipetten en de technologie vermindert het aantal vereiste individuele transfers aanzienlijk. Ze krijgen vaak de voorkeur van wetenschappers die werken aan polymerasekettingreactie (PCR), enzymgekoppelde immunosorbenttesten (ELISA) en celkweekonderzoek.
Hoewel meerkanaalspipetten het aantal vereiste individuele transfers verminderen, veroorzaken ze nog steeds handvermoeidheid. Om deze reden hebben veel meerkanaalspipetten veerbelaste tips om handdruk te verminderen, het risico op RSI te minimaliseren en de pipetfunctionaliteit in het laboratorium te verbeteren.
elektrische pipet
Repetitive Strain Injury is een van de meest voorkomende risico's waarmee laboratoriumwetenschappers worden geconfronteerd. Elektronische pipetten minimaliseren het risico op letsel door een automatisch ontluchtingsproces. Elektronische pipetten met interne motoren bieden dezelfde nauwkeurigheid en precisie als handmatige pipetten, maar zonder de fysieke belasting. Elektronische pipetten zijn vooral handig bij meerdere doseringen, een proces waarbij reagentia in verschillende doses worden verdeeld.
Wetenschappers die bijvoorbeeld PCR-mastermixen overbrengen naar 96-well-platen zullen veel baat hebben bij het gebruik van elektronische pipetten. Het gebruik van een handmatige pipet vereist 96 afzonderlijke transfers, wat zou resulteren in aanzienlijke ergonomische belasting. Daarentegen kunnen elektronische pipetten de overdrachtstijd met 30 procent of meer verkorten, afhankelijk van de tipgrootte en het volume van de overgebrachte vloeistof. Naast het besparen van tijd, minimaliseert het gebruik van elektronische pipetten ook het risico op handletsel en vermoeidheid.
De luchtverplaatsingssnelheid en -verspreiding worden geregeld met behulp van een interne motor, die de verontreiniging van het vat helpt verminderen en de vorming van luchtbellen voorkomt. Ze kunnen worden voorgeprogrammeerd voor specifieke laboratoriumtaken, waardoor de efficiëntie toeneemt. Elektronische pipetten bieden ook instelbare puntafstand, waardoor wetenschappers meerdere monsters tegelijkertijd kunnen overbrengen.
Meerkanaals elektronische pipet
Elektronische meerkanaalspipetten combineren de efficiëntie van meerdere koppen met de ergonomische voordelen van automatisering. Het gebruik van beide technieken kan de efficiëntie bij het vullen van microplaten aanzienlijk verbeteren. In veel gevallen kan de tijd die nodig is om een taak uit te voeren worden teruggebracht tot minder dan een minuut.
Serologische pipet
Bij weefsel- en celkweektoepassingen zijn serologische pipetten meestal gemaakt van glas of polystyreen. In laboratoria waar sterilisatie een prioriteit is, gebruiken wetenschappers vaak wegwerppipetten van duurzaam plastic. Serologische pipetten worden ook vaak gebruikt voor vloeibare doses van meer dan 1 ml.
Handmatige stappenpipet
Met een doseerbereik tot 5 ml is de pipet ideaal voor eenvoudige en repetitieve taken. Ze worden aangedreven door het positieve verplaatsingsprincipe en kunnen worden gebruikt om snel achter elkaar kleine monsters te doseren zonder de kamer opnieuw te vullen. Vertrouwend op het principe van positieve verdringing, zijn handmatige stepperpipetten ideaal voor moeilijk te hanteren stroperige en vluchtige vloeistoffen.