(495)660-37-08

(499)177-51-10

еще телефоны >>

(499)177-51-10

(499)177-51-75

(800)550-37-08

бесплатная линия!

КАТАЛОГ


Отмеривание растворов. Дозаторы, пипетки.  RSS 2.0

Предыдущая запись     Следующая запись
Отмеривание растворов. Дозаторы, пипетки.

Отмеривание растворов является одной из наиболее часто выполняе­мых лабораторных процедур. Время, затрачиваемое на эти процедуры, и влияние точности дозирования биожидкостей и растворов реагентов на окончательные результаты исследования заставляет уделять правилам и средствам выполнения этих процедур первостепенное внимание.

Простейшим измерительным устройством для отмеривания раство­ров служит стеклянная пипетка. Пипетки бывают двух типов: для пере­несения фиксированного объема жидкости и мерные. Каждый из типов имеет по две разновидности. Пипетки для перенесения фиксированного объема жидкости подразделяются на волюметрические и названные по имени предложивших их исследователей пипетки Оствальда-Фолина (Ostwald-Folin). Они представляют собой цилиндрическое расширение из стекла, соединенное с обеих сторон с более узкими стеклянными труб­ками. Вокруг верхней части трубки нанесена круговая насечка, там же должен быть указан объем полезной части пипетки . Отверстие нижней части пипетки должно быть значительно уже трубки, чтобы чрезмерно быстрое или неполное вытекание жидкости не привело к ошибке , превышающей допустимое ее значение:

0,01 мл на 5 мл дозируемого объема. Обычные размеры волюметрических пипеток 1; 2; 3; 4; 5 и 10 мл. Чем меньше объем пипетки, тем ниже надежность дозирования. Эта разновид­ность пипеток предназначена для приготовления буферных и стандартных растворов, представляющих собой невязкие жидкости. Пипетки Остваль-да-Фолина похожи на волюметрические, но расширение расположено ближе к нижнему концу пипетки для уменьшения поверхности контакта стенок пипетки с жидкостью, поскольку они предназначены для работы с вязкими жидкостями: кровью, сывороткой. Обычные размеры таких пипе­ток: 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 мл. Круговая насечка расположена возле губного кон­ца пипетки, что указывает на то, что это "выдувная" пипетка, то-есть такая, из которой необходимо полностью выводить весь объем набранной в нее жидкости.

Второй тип пипеток - мерные или градуированные - представляют собой стеклянные трубки, на стенки которых по всей их длине нанесены градуировочные деления. Этот тип пипеток также имеет две разновид­ности .-пипетки типа Мора (Mohr) с градуировкой между двумя метками и серологические пипетки с градуировкой до нижнего конца (то-есть "вы­дувные"). Мерные пипетки обычно рассчитаны на 0,1; 0,2; 0,5; 5,0 и 10,0 мл. Они применяются для дозирования реактивов. Их средняя ошибка -до 0,04 мл на 5 мл дозируемой жидкости.

Микропипетки выпускаются объемом от 1 до 500 мкл.

При отмеривании растворов стеклянной пипеткой с делениями ниж­ний мениск жидкости должен быть на уровне глаз работника и соответ­ствующего деления пипетки, которую располагают строго вертикально. Вытекание жидкости из волюметрических пипеток должно быть непре­рывным, конец пипетки должен быть прижат к внутренней стенке сосу­да, к>да переливается жидкость, не менее 2 сек. после прекращения по­тока жидкости. Из градуированных пипеток сток жидкости может быть приостановлен. При использовании серологической пипетки следует дать жидкости стечь, затем выдуть остаток.

Пипетку заполняют и опорожняют с помощью резиновой груши или шприца, соединенного с пипеткой резиновой трубкой (рис. 29). Недопу­стимо засасывать растворы ртом, так как при этом в рот могут попасть ядовитые жидкости. Слюна же почти неизбежно попадает в пипетку, из нее в реактивы и опытные пробы. После того, как пипетка заполнена с помощью резиновой груши, ее можно отсоединить, закрыть отверстие пипетки пальцем и осторожно выпускать раствор, но при соответствующем навыке удобнее регулировать вытекающие из пипетки объемы жид­кости, надавливая на грушу. Оправдывает себя и такая система,

когда пипетка вертикально укреплена в штативе Бунзена, а с помощью другой лапки на том же штативе укреплены шприц или резиновая груша. Пере­мещая поршень шприца, можно заполнять пипетку и выпускать нужные порции реактива.

Для приготовления растворов реактивов известной концентрации ис­пользуются волюметрические колбы объемом от 1 до 4000 мл, на стенки которых нанесены мерные штрихи.

В современных лабораториях для отмеривания растворов применяют разнообразные дозирующие устройства - дозаторы, которые также назы­вают механическими и автоматическими пипетками, а также дилюторы и диспенсоры.. Их можно подразделить на несколько групп (В.Л.Вой-хонский и др., 1998):

 а) По способу взятия и дозирования биожидкости или раствора реакти­ва:

- пипеточные (в том числе, механические дозаторы поршневого или плунжерного типа для однократной выдачи дозы; диспенсеры (степперы) для многократной выдачи доз при однократном взятии дозируемого раствора; дилюторы - дозаторы с одновременным разбавлением дозиру­емых жидкостей);

     -   клапанные;

     -  перистальтические дозаторы.

     б) По способу установки дозы различают дозаторы:

     -  с фиксированным объемом дозы

     -  с переменными, регулируемыми объемами доз.

     в) По количеству каналов дозирования:

     -  одноканальные;

     -  многоканальные;

     -  вариканальные (с переменным количеством каналов - от 1 до 12).

     г) По способу управления:

     -   дозаторы с ручным приводом;

     -   с автоматическим приводом;

     -   с автоматическим приводом с микропроцессорным управлением.

    д) Пипетки с позитивным перемещением.

     е) Роботизированные разливочные станции.

     ж) Специализированные дозирующие устройства автоанализаторов.
Дозатор - это устройство, с помощью которого отмеривают заданный

объем пробы или реактива. Дилютор отмеривает одновременно две жид­кости - обычно небольшой объем исследуемой пробы и значительно боль­ший объем реактива, который эту пробу разводит.

В практике клинико-диагностических лабораторий чаще всего при­меняют пипеточные одноканальные и многоканальные дозаторы. В ав­тоанализаторах дискретного типа поршневые клапанные дозаторы, дис­пенсеры и дилюторы используются как компоненты систем проборасп-ределения и подготовки реакционной смеси. Перистальтические насосы являются компонентами автоанализаторов проточного типа.

По способу сброса дозируемой жидкости можно выделить дозаторы с воздушным перемещением (air displasment) и с непосредственным вы­давливанием (positive displasment). И в том, и в другом варианте отмери­вание осуществляется перемещением поршня, но в первом случае он контактирует с жидкостью

через столб воздуха (воздушную подушку), во вто­ром непосредственно.

Эргономическое преимущество электронных дозаторов по сравнению с механическими. Цифры над столбиками диаграммы указывают величину мышечного усилия при работе с дозаторами соответствующего типа.

Дозатор с воздушным перемещением состоит из двух функциональ­ных частей - поршня, который отмеривает нужный объем, и сменного одноразового наконечника, в который засасывается измеряемая жидкость. Поршень приводится в движение либо вручную, нажатием кнопки на его головке (механический дозатор, рис. 30), либо портативным электро­двигателем с батарейкой (электронный полуавтоматический дозатор, рис. 31). Поршень соединен с наконечником воздушным каналом.

Дозатор с ручным приводом имеет три положения кнопки -"отпуще­но","нажато" и "нажато до упора", когда кнопка отпускается, поршень переходит в верхнее положение, засасывая в сменный наконечник дозируемый объем; нажимая на кнопку, выдавливают жидкость, после чего поршень можно

еще немного переместить, чтобы удалить ее остатки. Перемещение поршня передается на жидкость через столб воздуха, что затрудняет или даже делает невозможным отмеривание тяжелых, вязких и летучих жидкостей, а также приводит к образованиею аэрозолей при засасывании. Этих неудобств лишен дозатор с непосредственным выдавливанием, в котором поршень перемещается в самом наконечни­ке, непосредственно контактируя с измеряемой жидкостью. В лаборато­риях, как правило, используют дозаторы с воздушным перемещением, прибегая к непосредственному выдавливанию только если по приведен­ным выше причинам воздушное перемещение противопоказано, напри­мер, когда имеется угроза контаминации частицами аэрозоля.

В дозаторе с воздушным перемещением ход поршня на 2-4% больше объема дозируемой жидкости, поскольку столб воздуха обладает опре­деленной упругостью. Это учитывается при его изготовлении, поправка зависит от условий работы, в частности, от давления паров жидкости, которое в свою очередь зависит от температуры, высоты столба, удель­ного веса жидкости, смачиваемости материала наконечника. Новые до­заторы калибруются на заводе для работы в определенных условиях, на­рушение которых приводит к возникновению ошибок. Материал нако­нечника влияет на количество жидкости, остающееся после пипетирова-ния, а также равномерность заполнения - отсутствие пены и пузырей -при засасывании. Точность отмеривания зависит также от скорости за­полнения и опорожнения дозатора, поэтому электрический привод от батарейки обеспечивает лучшую воспроизводимость по сравнению с ручным. Очень важно, чтобы наконечник был плотно насажен, для этого его форма должна соответствовать дозатору, и следует избегать пользоваться «чужими» наконечниками, хотя, на первый взгляд, может показаться, что они не хуже, но такое впечатление может быть обманчивым. Погрешность дозирования при несоответствии наконечни­ка посадочному конусу дозатора может достигать 10%.

На рынке имеется широкий ассортимент дозаторов и наконечников к ним, рассчитанных на различные условия работы - допускающие стери­лизацию автоклавированием или облучением ультрафиолетовым светом; устойчивые к кислотам и растворителям; многоканальные устройства, по существу представляющие собой объединение в одном блоке несколь­ких дозаторов, имеющих общую управляющую головку и работающих синхронно. Дозаторы привлекательны для лабораторных работников многими

своими качествами: высокой точностью и стабильностью дози­рования, широким диапазоном объемов доз; удобной разборной конст­рукцией; возможностью работать с пробирками и сосудами различной высоты и диаметра; удобным захватом и легким пипетированием; воз­можностью автоклавирования наконечников и т.д.

Механические и полуавтоматические пипетки и дозаторы могут быть одноканальными и многоканальными (на 4, 8 и 12 каналов) (рис. 32). Чаще всего в многоканальном дозаторе 8 или 12 каналов, что особенно удобно для использования в иммуно-ферментном анализе, где нужны мно­гократные добавления и отсасывания реактивов и отмывающей жидко­сти. Так как плашки состоят из 12 рядов по 8 лунок в каждом, дозаторы имеют такое же количество каналов. Существуют разновидности дози­рующих устройств, рассчитанные на особенности отдельных лаборатор­ных процедур. При дозировании из бутылей применяются флаконные диспенсеры, насаживаемые на горловину флакона, бутыли (рис. 33). Спе­циальной формы дозатор (рис. 34) предназначен для работы с длинными серологическими пипетками. Для работы с большими сериями проб или их разведений, в частности, для наполнения микропланшет на 96 или 384 позиции, применяются многоканальные дозировочные роботизиро­ванные установки, управляемые компьютерами. Так, например, система "Multiprobe" (Packard) рассчитана на одновременную загрузку 1000 про­бирок или 32 микропланшетов, что позволяет обрабатывать от 300 до 1700 проб*за 1 час

 

нивелирует погрешность, которая могла бы возникнуть из-за обра­зования пены или мениска. Рекомендуется для работы с пенящимися и вязкими жидкостями, включая биожидкости, а также для дозирования микрообъемов.

в)    Многократное дозирование может осуществляться путем наборасуммарного объема жидкости и последующего дозирования равных или различных объемов жидкости в той последовательности, которая можетбыть задана программой. Применение этих режимов дозирования значи­тельно облегчает работу при приготовлении серийных разведений в раз­личных видах современных методов исследования.

г) Многократная аспирация равных объемов жидкости применяется для отсасывания жидкости из микропланшетов при их промывке. Весь объем набранной в дозатор жидкости затем сбрасывается.

  д)   При работе в режиме разведения жидкость набирается в наконеч­ник дозатора в три этапа: 1. набор растворяемого реагента; 2. создание воздушной "подушки" нажатием на кнопку "старт"; 3. набор растворите­ля. После выполнения этих трех процедур образовавшийся в дозаторе готовый раствор может быть дозирован.

Крупные фирмы ("Эппендорф", Германия; "Биохит", Финляндия) выпускают изделия, полностью подготовленные к работе, которые прак­тически не требуют ухода, однако, необходимо соблюдать правила их использования. При этом надо иметь в виду следующее:

- гидростатическое давление: наконечник должен быть опущен на 1-2 мм ниже мениска, дозатор должен быть в вертикальном положении,

- смачивание внутренней поверхности наконечника: желательно пе­ред отмериванием два-три раза засосать жидкость в наконечник и выпу­стить ее обратно,

- динамику течения жидкости: форма и материал наконечника подби­раются так, чтобы истечение жидкости было наиболее полным, выпус­кать ее нужно, касаясь кончиком наконечника стенки сосуда, по которой жидкость стекает, не образуя капли.

Чтобы проверить герметичность поршня и наконечника дозатора, по­ступают следующим образом: наконечник соединяют с тонким шлангом, в который движением поршня засасывают окрашенную жидкость. Отме­чают место, до которого она дошла, и повторяют засасывание несколько раз. Если поршень герметичен, жидкость будет перемещаться всегда до одного и того же места.

При дозировании в наконечнике образуется аэрозоль, который мо­жет приводить к загрязнению дозатора. Исследования, проведенные компанией "Biohit" , показали, что контаминация посадочного конуса дозатора происходит после 50-100 циклов дозирования, околопоршне­вое пространство контаминируется после 10-150 циклов дозирования, а после 500 циклов дозирования возможна обратная контаминация до­зируемой жидкости.

Для предотвращения контаминации исследуемых образцов и дозато­ра применяются сменные защитные фильтры: а) полиэтиленовые стан­дартные фильтры, используемые в повседневной работе и предназначен­ные для защиты от аэрозольной контаминации; б) изолирующие фильт­ры, защищающие от бактериального загрязнения и от заброса жидкости внутрь посадочного конуса дозатора.

Если дозируемая жидкость по ошибке засосалась в поршень, ни в коем случае нельзя давать ей самостоятельно высыхать - надо разобрать доза­тор, вынуть поршень из цилиндра, промыть его спиртом, высушить, сма­зать силиконовой смазкой и снова собрать. Может случиться, что отме­риваемая жидкость, испаряясь в наконечнике, конденсируется на стен­ках поршневого цилиндра, затрудняя его ход. В этом случае нужно также разобрать дозатор, промыть его, высушить и смазать.

Согласно правилам международной организации по стандартизации (ISO 9000, EN 45000) дозаторы относятся к измерительным устройствам, качество которых проверяется два раза в год опытным персоналом путем калибровки на специальных стендах весовым методом, но их можно ка­либровать и в лаборатории, используя обычные аналитические весы: для дозаторов объемом до 50 мкл взвешивание должно выполняться