Дозирование жидкостей в лабораториях: современные методы 

Дозаторы пипеточные предназначены для объемного дозирования проб биологических жидкостей и реактивов, применяемых в практике медицинских и химических исследований с использованием одноразовых наконечников.  Дозаторы пипеточные могут применяться в лабораторной практике от медицинских учреждений и до учреждений разных видов промышленности и других областях наружного хозяйства.

Дозаторы пипеточный предназначен для забора и дозирования точных объемов жидкостей. Дозаторы пипеточные работают на принципе воздушного смещения/вытеснения с использованием съемных разовых наконечников. Все дозаторы компании «Сенте-Лаб» оборудованы встроенным сбрасывателем наконечников. 

Дозирование жидкостей является важнейшим технологическим элементом в деятельности клинико-диагностической лаборатории. Дозирование пробы и реагентов - обязательный этап большинства аналитических процессов. Очевидно, что точность дозирования напрямую влияет на точность получаемого результата лабораторного исследования. К сожалению, нередко приходиться встречаться в лабораториях с ситуацией, когда лаборант работает на замечательном современном аналитическом приборе (биохимическом фотометре, гематологическом анализаторе, коагулометре), а дозирование проб и реагентов выполняет с помощью примитивных стеклянных пипеток.

Практически все дозаторы, применяемые в клинико-диагностических лабораториях, используют один из двух методов:

1. Метод прямого дозирования - сначала жидкость заполняет точно заданный объем, а затем она максимально полно извлекается из этого объема в пробирку.

2. Метод обратного дозирования - жидкость заполняет больший объем, а затем из устройства извлекается строго заданное количество жидкости.

                                              

 

Таким образом, различия в устройствах дозаторов состоят лишь в том, каким образом жидкость заполняет или освобождает точно заданный объем.

При использовании стеклянных пипеточных дозаторов лаборант визуально следит за заполнением жидкостью объема пипетки, стараясь, чтобы мениск точно совпал с градуировочной риской, нанесенной на пипетке. Основной недостаток этой технологии – большая зависимость точности дозирования от мастерства и внимательности лаборанта. При этом следует отметить, что если мастерство – характеристика постоянная, то внимательность – характеристика крайне непостоянная и не контролируемая (зависит от степени утомленности лаборанта, его самочувствия, наличия внешних отвлекающих факторов).

При дозировании с помощью стеклянных пипеток лаборанту требуется некий вспомогательный элемент, с помощью которого возможно изменить давление в дозирующем капилляре. Таким вспомогательным элементом обычно служит резиновая груша, резиновая трубка, а иногда лаборант всасывает требуемый объем в пипетку ртом.

Еще одним важным недостатком стеклянных пипеточных дозаторов является довольно хорошая смачиваемость стеклянной поверхности. Из-за этого после дозирования на внутренней стороне капилляра остается тонкая пленка жидкости, то есть не вся жидкость выходит из дозатора. Этот эффект тем больше чем меньше соотношение между заполняемым объемом и площадью поверхности ограничивающей этот объем.

У стеклянных пипеточных дозаторов довольно большой «эффект носика» - достаточно большое количество жидкости может оставаться на внешней поверхности носика или висеть в виде капли. Этот эффект ниже у пипеток с более тонким носиком.

Недостатки имеет и нанесенная на поверхность пипетки шкала. У не очень качественных шкал деления (или риски) могут быть широкими, что не позволяет с высокой точностью дозировать необходимый объем жидкости. С другой стороны, какой бы точной шкала не была, с течением времени, а также от большого количества стерилизаций краска, которой она была нанесена, смывается, и качество рисок резко ухудшается

Все выше перечисленные недостатки стеклянных пипеток создали предпосылки для разработки АВТОМАТИЧЕСКИХ ПИПЕТОЧНЫХ ДОЗАТОРОВ, которые при высокой точности удобны в работе и обеспечивают высокую производительность процесса дозирования. Сегодня механические и электронные автоматические пипеточные дозаторы все более активно вытесняют из практики современных лабораторий стеклянные средства дозирования.

Автоматические пипеточные дозаторы являются дозаторами поршневого типа

Принцип их работы основан на воздушном вытеснении жидкости. Дозирование происходит за счет перемещения поршня в измерительном цилиндре. При этом поршень или уменьшает объем воздуха под ним, или увеличивает. Если наконечник дозатора помещен в жидкость, то при увеличении объема между жидкостью и поршнем, жидкость будет стремиться заполнить освободившийся под поршнем объем. Таким образом, в наконечник дозатора войдет объем жидкости, эквивалентный объему, который освободился под поршнем при его перемещении. Когда необходимо сбросить забранную жидкость из дозатора, поршень двигается в направлении наконечника и уменьшает объем воздуха между жидкостью и поршнем, таким образом, жидкость вытесняется воздухом из наконечника полностью. Поршень приводиться в движение путем нажатия лаборантом на шток. При этом наличие ограничителей хода поршня освобождают лаборанта от необходимости контролировать его движение, как это имеет место при использовании обычных шприцевых дозаторов.

Автоматические пипеточные дозаторы разделяются на два вида:

с постоянным (фиксированным) и с переменным объемами дозирования. Если ограничители хода поршня жестко зафиксированы, то такой дозатор позволяет дозировать только один фиксированный объем. Дозаторы с переменным объемом дозирования имеют шкалу объемов, на которой устанавливается требуемое значение. В современных моделях задаваемый объем отображается в цифровом окне, а возможность регулировать объем дозы достигается тем, что один из упоров делается подвижным и может перемещаться специальным устройством, увеличивая или уменьшая длину хода поршня. Вообще поршень имеет две ступени фиксации: первый для дозирования требуемого объема, второй – для забора/сброса неконтролируемого объема жидкости.

Современные дозаторы могут быть как механическими, так и электронными. Если поршень приводится в движение рукой лаборанта, то такие дозаторы называются механическими. Но сегодня все большую популярность приобретают дозаторы со встроенным в ручку микродвигателем, который и управляет движением поршня. Такие дозаторы называются электронными.

Прежде чем обсуждать конкретные типы дозаторов и их применение в практике КДЛ полезно более подробно проанализировать процесс дозирования, с тем, чтобы лучше понимать, как правильно выполнять дозирование различных жидкостей и за счет чего достигается довольно высокая точность дозирования, а также каковы ограничения у автоматических пипеточных дозаторов.

Почему в наконечник дозатора входит точно заданное количество жидкости? Если наконечник дозатора помещен в жидкость, то образуется замкнутый объем, ограниченный внутренними стенками дозатора, поршнем и жидкостью со стороны наконечника.

Необходимо отметить, что первоначальная калибровка проводится в заводских условиях на предприятии-изготовителе, и только после этого автоматические средства дозирования могут поступить в реализацию.

С появлением автоматических дозаторов стало проще бороться с таким широко встречающимся явлением, как остаточная жидкость в пипетке.

Если раньше в стеклянных пипетках сбросить жидкость полностью было нельзя, то в автоматических пипетках это стало возможным. Данную процедуру можно легко осуществить либо методом обратного дозирования, либо путем перемешивания. Об этих двух способах работы автоматических дозаторов речь пойдет чуть ниже.

В механических дозаторах предусмотрено два основных метода дозирования:

прямое и обратное. Все другие методы являются производными от основных и реализованы только в электронных дозаторах.

При прямом дозировании набранная в пипетку жидкость сбрасывается полностью. Иногда в наконечнике могут оставаться мелкие (средние) капли дозируемой жидкости, то есть доза не полностью сбрасывается из пипетки. Это может существенно повлиять на результат исследований, особенно раскапываются небольшие объемы жидкости (менее 10 мкл). Поэтому такой вариант дозатора в основном подходит для работы с водными растворами, содержащими небольшие концентрации протеинов или детергентов. Предварительная промывка наконечника непосредственно перед дозированием позволяет улучшить результаты. 

Обратное дозирование позволяет исключить недостаток метода прямого дозирования, связанного с остатками жидкости в наконечнике, и обеспечивает наилучшие результаты при работе с вязкими и пенящимися жидкостями, а также при дозировании микрообъемов. В наконечник набирается объем жидкости, несколько больший по сравнению с требуемым, после чего происходит дозирование «нижнего» объема жидкости. При этом погрешность, связанная с образованием пены или мениска, нивелируется образованием в наконечнике остаточного объема жидкости, который затем просто сбрасывается. 

Автоматические дозаторы изготавливаются из современных высококачественных пластиков, стойких к химически активным средам, что позволяет пользователю работать ими с разнообразными жидкостями, как с растворами, так и с концентрированными жидкостями.

Пластиковый наконечник, надеваемый на посадочный конус носика дозатора, является одноразовым, и может быть различным для разных диапазонов объемов дозирования.

Спектр механических дозирующих устройств разнообразен и обуславливается спецификой задач, которые должны решать клинические и исследовательские лаборатории в самых различных сферах медицинской деятельности. Наряду с одноканальными существуют многоканальные пипеточные дозаторы.

Одноканальные механические дозаторы с постоянным объемом используются для работы с постоянными объемами жидкости при часто повторяющихся рутинных операциях, к примеру, это может быть подготовка проб для биохимических исследований в клинико-диагностической лаборатории. Дозаторы с постоянным объемом дозирования являются недорогими устройствами, и оптимально отвечают соотношению цена/качество.

Одноканальные дозаторы с переменным объемом способны решать более широкий круг задач и являются универсальным средством дозирования. Это их делает более дорогостоящими устройствами по сравнению с дозаторами, имеющими постоянный объем.

Многоканальные модели механических дозаторов могут осуществлять дозирование в интервалах, аналогичным интервалам одноканальных устройств в общем диапазоне от 0,5 до 5000 мкл.

Стандартами являются 4-х, 8-ми и 12-ти канальные дозаторы. Если необходимо совершить меньшее количество дозирований, то наконечники одеваются только на требуемое число носиков дозатора. Такие дозаторы призваны повышать производительность лабораторий за счет увеличения скорости прободозирования исследуемых жидкостей.

«Сенте-Лаб» предлагает недорогие эргономичные модели дозаторов, которые сделают работу Ваших сотрудников не только профессиональней, но и легче, и приятней.

 Рекомендации  по использованию дозаторов:

Набирайте жидкость в дозатор пипеточный только при закрепленном на дозаторе наконечнике.

В работе дозатор пипеточный должен находится в вертикальном положении, а его наконечник должен быть погружен в раствор на несколько миллиметров.  Рекомендуется предварительное 5-ти кратное прополаскивание наконечника намеченным для работы раствором.

Это особенно важно для растворов, чья вязкость и плотность отлична от воды. 

Дозируемая жидкость, наконечник и сам дозатор пипеточный должны иметь одинаковую температуру. Протирание наконечника допустимо только в тех редких случаях, когда на внешней поверхности наконечника остались капельки набираемой жидкости. Избегайте при этом касания отверстия наконечника. Для избежания переноса тепла внутрь дозатора пипеточного, не держите ее в ладони, когда не работаете с ней. Используйте только соответствующий диапазону наконечник. Выбирайте ту технику дозирования (прямую или обратную) которая соответствует характеру дозируемой жидкости. 

Для увеличения срока службы дозатора пипеточного рекомендуется в конце рабочего дня проверять его на чистоту, особое внимание стоит уделять держателю наконечников. Для чистки дозатора пипеточного используйте 70% этиловый спирт и мягкую ткань. Рекомендуется регулярно чистить держатель наконечников. 

Особенности дозаторов от компании "Сенте-Лаб":