Η πιπέτα είναι μια πολύτιμη εργαστηριακή συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση ή τη διανομή μικρών ποσοτήτων υγρού σε όγκους χιλιοστόλιτρων (mL) ή μικρολίτρων (μL).
Το όνομα “πιπέτα” προέρχεται από τη γαλλική λέξη “pipette”, που σημαίνει “μικρός σωλήνας”. Οι πιπέτες διατίθενται σε τρεις βασικές κατηγορίες: γυάλινες, πλαστικές και ηλεκτρονικές. Οι γυάλινες πιπέτες είναι κατασκευασμένες από βοριοπυριτικό γυαλί, οι πλαστικές πιπέτες από τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) και οι μικροεπεξεργαστές λειτουργούν ηλεκτρονικές πιπέτες. Οι πιπέτες από πλαστικό και γυαλί χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση όγκων κάτω από 1 χιλιοστόλιτρο (mL).
Ο μικρότερος όγκος που μετρήθηκε με ηλεκτρονική πιπέτα είναι 0,1 μικρολίτρα (μL). Οι πιπέτες συνήθως ξεκινούν από 1 χιλιοστόλιτρο, ενώ οι μικροπιπέτες έχουν εύρος μέτρησης από 1 έως 1000 μl. Χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα πειραματικών διαδικασιών στη χημεία, τη μοριακή βιολογία (βιοτεχνολογία), την ιατρική έρευνα, τα πειράματα στο γενικό πεδίο της φυσικής επιστήμης, την ανάλυση τροφίμων και χημικών, επιθεωρήσεις ασφάλειας τροφίμων και επιθεωρήσεις κλινικής εξέτασης.
Πιπέτες Παστέρ
Οι πιπέτες Παστέρ είναι γνωστές ως οφθαλμικά σταγονόμετρα ή απλά ως σταγονόμετρα. Κατασκευάζονται από γυαλί και πλαστικό. Χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά μικρών ποσοτήτων υγρών. Αυτοί οι σωλήνες ενώνονται στο επάνω άκρο με ένα πουάρ πιπετών και λεπταίνουν σε ένα μικρό στόμιο στο κάτω άκρο.
Ογκομετρικές πιπέτες
Είναι γνωστές ως ογκομετρικέ πιπέτες (σιφώνι) με μια ευρεία κυλότητα (φούσκα) στο μέσο της πιπέτας. Χρησιμοποιείται συνήθως στην αναλυτική χημεία για την παρασκευή εργαστηριακών διαλυμάτων από τα stock διαλύματα και την προετοιμασία διαλυμάτων για τιτλοδότηση. Η κυλότητα (φούσκα) είναι ευρεία και ογκώδης στο μέσο της ενώ το άνω και κάτω μέρος είναι λεπτό και μακρύ. Είναι πιο αποτελεσματικές για γρήγορες μετρήσεις, καθώς μπορούν να βαθμονομηθούν ώστε να δίνουν έναν ακριβή καθορισμένο όγκο υγρού με ακρίβεια έως και 4 ψηφία
Διαβαθμισμένες πιπέτες
Οι βαθμολογημένες πιπέτες είναι αυτές που έχουν διαβαθμίσεις όγκου κατά μήκους του σωλήνα. Αυτές οι πιπέτες, που είναι διαθέσιμες σε διάφορα σχήματα, χρησιμοποιούνται συχνά για άμεσες μεταφορές διαλύματος. Συχνά έχουν κωνική άκρη και είναι κατασκευασμένα από γυαλί ή ισχυρό πλαστικό. Οι διαβαθμισμένες πιπέτες μπορούν να χωριστούν σε κατηγορίες Τύπου 1, Τύπου 2 και Τύπου 3 με βάση την κατασκευή τους. Όλοι οι όγκοι πιπετών τύπου 1 έχουν μερικώς παραδοτέα διαλύματα. Αντίθετα, οι πιπέτες τύπου 2 έχουν μηδέν στο κάτω μέρος και την ονομαστική τιμή στο επάνω μέρος και οι πιπέτες τύπου 3 παρέχουν αποκλειστικά το διάλυμα στην ονομαστική τιμή. Οι πιπέτες Mohr και οι ορολογικές πιπέτες είναι οι δύο κύριες κατηγορίες βαθμονομημένων πιπέττων.
- i) Ορολογικές πιπέτες
Αυτές χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο για την ανάμειξη κυτταρικών εναιωρημάτων, αντιδραστηρίων και χημικών διαλυμάτων, δημιουργώντας βαθμίδες στη στρωματοποίηση αντιδραστηρίων, μεταφορά υγρού (μερικά mL έως 100 mL) και ογκομετρικές μετρήσεις. Οι ορολογικές πιπέτες καθιστούν δυνατή την ισότιμη εξάπλωση των κυττάρων σε ένα διάλυμα, κάτι που είναι απαραίτητο για την κυτταρική καλλιέργεια.
- ii) Οι πιπέτες του Mohr
Η κλίμακα μιας πιπέτας Mohr χωρίζεται σε μονάδες του ενός και ενός δέκατου του χιλιοστόλιτρου. Είναι λιγότερο ακριβής από μια ογκομετρική πιπέτα λόγω του φαρδύ λαιμού του. Κατά τη λήψη μεγάλου αριθμού λύσεων όπου η ακρίβεια δεν είναι υψηλή προτεραιότητα, χρησιμοποιούνται. Μπορούν να απελευθερώσουν υγρό σταδιακά και γεμίζουν παρόμοια με τα ογκομετρικά.
iii) Πιπέτες μεταφοράς
Πρόκειται για σιφώνια μεταφοράς μιας χρήσης, μία από τις βαθμονομημένες πιπέτες που χρησιμεύουν ως εξαιρετική εναλλακτική λύση για τις πιπέτες Παστέρ. Χρησιμοποιούνται στην τράπεζα αίματος, την ανάλυση ούρων, την υγρή χημεία, τη μικροβιολογία, την αιματολογία και την ορολογία. Η χαμηλή συγγένεια της άθραυστης πλαστικής επιφάνειας πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας αυτών των πιπετών μειώνει την απώλεια κυττάρων και επιθυμητών πρωτεϊνών λόγω δέσμευσης καθώς είναι αδρανή σε βιολογικά υγρά και οξέα.
Πιπέτες με υποβοήθηση κενού
Διατίθενται τόσο βαθμολογημένες όσο και ογκομετρικές πιπέτες με υποβοήθηση κενού. Ενώ οι ογκομετρικές πιπέτες με υποβοήθηση κενού μετρούν μόνο έναν συγκεκριμένο όγκο και, ως εκ τούτου, έχουν μόνο ένα σημάδι διαβάθμισης, οι βαθμονομημένες πιπέτες με υποβοήθηση κενού χρησιμοποιούν πολλαπλά σημεία διαβάθμισης που ανταποκρίνονται σε επιμέρους όγκους. Το υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πιπετών με υποβοήθηση κενού είναι το πολυστυρένιο, το γυαλί ή το βοριοπυριτικό. Δεν έχουν έμβολα αλλά χρειάζονται συσκευή αναρρόφησης.
Πιπέτα επαναλήψεων
Οι πιπέτες επαναλήψεων είναι ιδανικές για τη διανομή των ίδιων ποσοτήτων επανειλημμένα σε πολλά δοχεία χωρίς να σταματούν μεταξύ κάθε διαδικασίας διανομής, βελτιώνοντας την ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα. Αυτές είναι ελαφριές και χρησιμοποιούνται μόνο το ένα χέρι του χειριστή στο εργαστήριο.
Μηχανικές πιπέτες μονοκάναλες έναντι πολυκάναλων
Η μονοκάναλη πιπέτα ενός καναλιού είναι μια μικροσυσκευή σχεδιασμένη με την αρχή μετατόπισης αέρα που παράγει ακριβή αποτελέσματα μέτρησης χρησιμοποιώντας ένα ρύγχος στο άκρο της. Μια πιπέτα πολλαπλών καναλιών είναι συγκρίσιμη με μια μονοκάναλη πιπέτα, εκτός από το ότι μπορεί να συγκρατεί πολλά ρύγχη ταυτόχρονα (8 ή 16 ρύγχη).
Παρέχονται τόσο χειροκίνητες όσο και ηλεκτρονικές μονοκάναλες πιπέτες μεταβλητού σταθερού όγκου, όπου η χειροκίνητη είναι η πιο οικονομική και η παραδοσιακή σχεδίαση. Αντίθετα, η ηλεκτρονική μικροπιπέτα είναι ακριβής και έχει αρκετά πλεονεκτήματα, όπως βελτιωμένη εργονομία, λιγότερες αποκλίσεις από χρήστη σε χρήστη και μεγαλύτερη ακρίβεια.
Μηχανική πιπέτα έναντι Ηλεκτρονικής πιπέτας
Μια χειροκίνητη πιπέτα χρησιμοποιεί τη μηχανική προσπάθεια ενός αντίχειρα για να μετακινήσει το έμβολο (έως 3 cm), ενώ οι ηλεκτρονικές πιπέτες έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώνουν την εργονομία μειώνοντας την απαραίτητη δύναμη. Έτσι, οι ηλεκτρονικές πιπέτες αντικαθιστούν έναν μικροσκοπικό ηλεκτροκινητήρα που τροφοδοτείται από μπαταρία για τη χειροκίνητη είσοδο.
Σταθερού όγκου πιπέτα έναντι μεταβλητού όγκου
Οι πιπέτες σταθερού όγκου είναι οι πλέον κατάλληλες για τον χειρισμό και τη μέτρηση πυκνών ή παχύρρευστων υγρών. Ο όγκος της πιπέτας δεν μεταβάλεται σε μια πιπέτα σταθερού όγκου και διευκολύνει τον χρήστη να λειτουργεί πιο γρήγορα χωρίς να ρυθμίζει συχνά τον όγκο. Αντίθετα, σε μια πιπέτα μεταβλητού όγκου έχει τη δυνατότητα ρύθμισης όγκου στο πλάι ή στο επάνω μέρος. Έτσι, μια πιπέτα σταθερού όγκου είναι λιγότερο επιρρεπής σε σφάλματα και η βαθμονόμησή της είναι πολύ απλούστερη και ταχύτερη από μια πιπέτα ρυθμιζόμενου όγκου.
Πιπέτα ειδικού σκοπού
Αυτές οι πιπέτες έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένους σκοπούς, όπως ανάλυση περιβαλλοντικών ορμονών με μικροπιπέτες από γυαλί και μακροπιπέτες μεγάλου όγκου με χωρητικότητα όγκου 50 χιλιοστόλιτρων. Οι πιπέτες Van Slyke, οι πιπέτες Ostwald-Folin, οι γυάλινες μικροπιπέτες, οι μικρορευστοποιημένες πιπέτες και οι πιπέτες εξαιρετικά χαμηλού όγκου είναι μερικά παραδείγματα ειδικών πιπέτων.
Αρχή Λειτουργίας μηχανικής πιπέτας
Η αρχή λειτουργίας της πιπέτας βασίζεται κυρίως σε δύο μηχανισμούς, συγκεκριμένα, τη μέθοδο μετατόπισης αέρα και τη μέθοδο θετικής μετατόπισης. Κάθε τύπος πιπέτας έχει ένα έμβολο που κινείται μέσα σε ένα τριχοειδές ή κύλινδρο. Μια συγκεκριμένη ποσότητα αέρα αφήνεται μεταξύ του εμβόλου και του υγρού στις πιπέτες μετατόπισης αέρα. Σε σιφώνιο θετικής μετατόπισης, το έμβολο έρχεται σε άμεση επαφή με το ρευστό.
Μέθοδος μετατόπισης αέρα: Η τηλεσκοπική κίνηση του ελατηρίου επιτρέπει στο έμβολο να αναρροφήσει και να εκκενώσει υγρά. Σε απόκριση στην ώθηση του εμβόλου, λίγος αέρας απελευθερώνεται, το υγρό αναρροφάται από την ατμοσφαιρική πίεση και στη συνέχεια ο αέρας αναγκάζεται να απελευθερώσει το υγρό. Εξαιτίας αυτού, είναι δυνατή η διαχείριση του ρυθμού και της δύναμης της πιπέτας κατά τη χρήση μιας πιπέτας, επειδή λειτουργεί χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά διαστολής και συστολής του ελατηρίου. Χρησιμοποιείται κυρίως για μηχανικές πιπέτες.
Μέθοδος θετικής μετατόπισης: Οι επαναλαμβανόμενες πιπέτες ή οι εξειδικευμένες πιπέτες θετικής μετατόπισης χρησιμοποιούν συχνά την αρχή της θετικής μετατόπισης. Η άμεση επαφή με το υγρό γίνεται από ένα έμβολο μιας χρήσης που κινείται μέσα στο άκρο. Στη συνέχεια, το δείγμα τραβιέται στο άκρο με την ανοδική κίνηση του εμβόλου (το μαξιλάρι αέρα απουσιάζει όπως στις πιπέτες μετατόπισης αέρα). Καθώς το έμβολο κατεβαίνει, ο επιλεγμένος όγκος αποφορτίζεται. Χρησιμοποιείται κυρίως για δύσκολα δείγματα, όπως υψηλού ιξώδους.
Μέρη μηχανικής πιπέτας
Τα κύρια μέρη της πιπέτας περιγράφονται παρακάτω:
Έμβολο: Χρησιμοποιείται για την αναρρόφηση και τη διανομή του επιθυμητού όγκου υγρών.
Κουμπί εκτίναξης: Αναγκάζει τη μεταλλική ράβδο να κατέβει, βγάζοντας το ρύγχος.
Κουμπί ρύθμισης όγκου: Ο όγκος του δείγματος που θα μεταφερθεί μπορεί να ρυθμιστεί περιστρέφοντας το κομβίο ώστε να επιτευχθεί η ρύθμιση του επιθυμητού όγκου. Δεν μπορεί να περιστραφεί σε πιπέτα σταθερού όγκου.
Παράθυρο ένδειξης όγκου: Εμφανίζει τον καθορισμένο όγκο και οι τιμές θέσης που εμφανίζονται εξαρτώνται από το μέγεθος της πιπέτας (κωδικοποιημένη με χρώματα).
Άξονας: Είναι μια δομή σαν σωλήνας γεμάτη με αέρα σε μια πιπέτα μετατόπισης αέρα. Όταν πιέζεται το έμβολο, απελευθερώνεται λίγος αέρας από τον άξονα, βοηθώντας στην αναρρόφηση του υγρού. Αντίθετα, η απελευθέρωση του εμβόλου βοηθά στη διανομή υγρού ενώ γεμίζει ξανά τον άξονα με αέρα.
Κωνικό άκρο πιπέτας : Είναι η περιοχή όπου συνδέεται το ρύγχος της πιπέτας.
Ρύγχος: Είναι ένα αναλώσιμο που προσαρμόζεται στο άκρο της πιπέτας κατσκευασμένο από πολυπροπυλένιο ή άλλης επεξεργασίας πλαστικό και έρχεται σε επαφή με το υγρό.
Πλεονεκτήματα χρήσεως πιπετών
- Οι πιπέτες είναι άνετες στη χρήση και είναι πιο φιλικές προς το χρήστη.
- Είναι η πλέον ασφαλέστερη μέθοδος χειρισμού επικίνδυνων χημικών σε σύγκριση με τους κυλίνδρους μέτρησης.
- Οι ογκομετρικές πιπέτες είναι εξαιρετικά ακριβείς και δίνουν ακριβείς μετρήσεις. Ο στενός λαιμός της ογκομετρικής πιπέτας διευκολύνει την ανάγνωση του μηνίσκου με μεγαλύτερη ακρίβεια.
- Οι ηλεκτρονικές πιπέτες αυξάνουν την παραγωγικότητα στο εργαστήριο εξοικονομώντας χρόνο και μειώνοντας την πιθανότητα ανθρώπινου λάθους.
- Οι πολυκάναλες πιπέτες είναι ιδανικές για υψηλή ακρίβεια, απόδοση και αναπαραγωγικότητα πειραμάτων με υψηλή απόδοση.
- Μπορούν να χρησιμοποιηθεί με διάφορα υγρά, συμπεριλαμβανομένων αφρωδών υγρών, υγρών υψηλής πίεσης ατμών και υγρών με υψηλό ιξώδες.