Quando si tratta di misurare e dispensare un volume specifico di qualsiasi liquido, le pipette sono indispensabili nell'ambiente di laboratorio odierno. A seconda delle dimensioni del laboratorio e del volume da dispensare, vengono comunemente utilizzati diversi tipi di pipette:
- Pipette a spostamento d'aria
- Pipette a spostamento positivo
- Pipette dosatrici
- Pipette a portata regolabile
Nel 2020, stiamo iniziando a vedere le micropipette a spostamento d'aria svolgere un ruolo cruciale nella lotta contro il COVID-19 e vengono utilizzate per la preparazione dei campioni per la rilevazione dei patogeni (ad esempio, RT-PCR in tempo reale). In genere, si possono utilizzare due diversi modelli: pipette a spostamento d'aria manuali o motorizzate.
Pipette a spostamento d'aria manuale vs pipette a spostamento d'aria motorizzate
Nell'esempio di una pipetta a spostamento d'aria, un pistone viene spostato verso l'alto o verso il basso all'interno della pipetta per creare una pressione negativa o positiva sulla colonna d'aria. Ciò consente all'utente di inalare o espellere un campione liquido utilizzando un puntale monouso, mentre la colonna d'aria nel puntale separa il liquido dalle parti non monouso della pipetta.
Il movimento del pistone può essere progettato per essere eseguito manualmente dall'operatore oppure elettronicamente, ovvero l'operatore muove il pistone utilizzando un motore controllato da un pulsante.
Limitazioni delle pipette manuali
L'uso prolungato di pipette manuali può causare disagio e persino lesioni all'operatore. La forza necessaria per erogare i liquidi ed espellere la punta della pipetta, combinata con movimenti frequenti e ripetitivi per diverse ore, può aumentare il rischio di RS (distorsione muscolare ripetitiva di tipo I) per le articolazioni, in particolare quelle di pollice, gomito, polso e spalla.
Nelle pipette manuali è necessario premere il pulsante con il pollice per rilasciare il liquido, mentre le pipette elettroniche offrono una migliore ergonomia con un pulsante attivato elettronicamente, in questo esempio.
Alternative elettroniche
Le pipette elettroniche o motorizzate rappresentano alternative ergonomiche alle pipette manuali, migliorando efficacemente la resa del campione e garantendo precisione e accuratezza. A differenza dei tradizionali pulsanti azionabili con il pollice e delle regolazioni manuali del volume, le pipette elettriche sono dotate di un'interfaccia digitale per regolare il volume e aspirare e scaricare tramite un pistone ad azionamento elettrico.
Selezione del motore per pipette elettroniche
Poiché il pipettaggio è spesso il primo passaggio di un processo in più fasi, eventuali imprecisioni o imperfezioni che si verificano durante la misurazione di questa piccola porzione di liquido possono essere avvertite durante l'intero processo, influendo in ultima analisi sull'accuratezza e la precisione complessive.
Cosa sono l'accuratezza e la precisione?
L'accuratezza si ottiene quando una pipetta dispensa lo stesso volume più volte. L'accuratezza si ottiene quando la pipetta dispensa il volume target in modo accurato e senza errori. Precisione e accuratezza sono difficili da ottenere contemporaneamente, eppure i settori che utilizzano le pipette richiedono entrambe le caratteristiche. Infatti, è proprio questo standard estremamente elevato che rende possibile la riproduzione dei risultati sperimentali.
Il cuore di qualsiasi pipetta elettronica è il suo motore, che influenza significativamente la precisione e l'accuratezza della pipetta, oltre a una serie di altri fattori importanti come le dimensioni del contenitore, la potenza e il peso. I progettisti di pipette scelgono principalmente attuatori lineari passo-passo o motori a corrente continua. Tuttavia, sia i motori passo-passo che quelli a corrente continua presentano vantaggi e svantaggi.
Motori a corrente continua
I motori a corrente continua (CC) sono motori semplici che ruotano quando viene applicata corrente continua. Non richiedono collegamenti complessi per il loro funzionamento. Tuttavia, dati i requisiti di movimento lineare delle pipette elettroniche, le soluzioni con motori a corrente continua richiedono una vite di comando e un ingranaggio aggiuntivi per convertire il moto rotatorio in moto lineare e fornire la forza richiesta. Le soluzioni a corrente continua richiedono anche un meccanismo di feedback sotto forma di un sensore ottico o di un encoder per controllare con precisione la posizione del pistone lineare. A causa dell'elevata inerzia del rotore, alcuni progettisti potrebbero anche aggiungere un sistema frenante per migliorare la precisione di posizionamento.
motori passo-passo
D'altra parte, molti ingegneri preferiscono le soluzioni con attuatori lineari passo-passo per la loro facilità di integrazione, le eccellenti prestazioni e il basso costo. Gli attuatori lineari passo-passo sono costituiti da motori passo-passo a magneti permanenti con rotore filettato e barra di filamento integrata per produrre un movimento lineare diretto in dimensioni ridotte.
Data di pubblicazione: 19 giugno 2024