從高中和大學(xué)到最先進(jìn)的研究中心，移液器是世界各地實(shí)驗(yàn)室的主要產(chǎn)品。 這些小巧但非常實(shí)用的儀器有多種尺寸、設(shè)計(jì)和容量，根據(jù)應(yīng)用使用不同的移液器。下面，我們來看看如何在實(shí)驗(yàn)室中使用移液器的最佳實(shí)踐技術(shù)。 我們還介紹了一些重要的移液器事實(shí)，包括儀器的歷史、移液器型號(hào)的類型和移液器實(shí)驗(yàn)室儀器的使用。

什么是實(shí)驗(yàn)室移液器？

實(shí)驗(yàn)室移液器是專用工具，可讓科學(xué)家安全、準(zhǔn)確地輸送液體。 這種活塞驅(qū)動(dòng)的儀器通常用于生物學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，類似于注射器，有許多不同的設(shè)計(jì)，從基本的單片玻璃移液器到復(fù)雜的電子移液器。不同設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和精密度差異很大，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)其獨(dú)特需求選擇移液器。 一些移液器是手動(dòng)操作的，而另一些則采用自動(dòng)技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)室移液器如何工作？

大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室移液器在液體容納室上方使用空氣真空來吸取和釋放液體。 這種空氣置換設(shè)計(jì)用于手動(dòng)和電動(dòng)移液器，并且可以看到尖端插入液體表面的正下方。然后釋放柱塞上的壓力，將流體吸入尖端。 為了釋放流體，向柱塞施加壓力，迫使液體向下流回腔室并流出尖端。

實(shí)驗(yàn)室移液器的歷史

雖然移液器的概念已經(jīng)存在了一個(gè)多世紀(jì)，但第一臺(tái)微量移液器直到 1957 年才獲得專利。它是由行業(yè)領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)室儀器制造商 Eppendorf 的創(chuàng)始人、德國(guó)科學(xué)家 Heinrich Schnitger 博士開發(fā)的。 Schnitger 于 1961 年開始商業(yè)化生產(chǎn)， 微量移液器迅速在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中流行起來。

美國(guó)發(fā)明家 Warren Gilson 和生物化學(xué)教授 Henry Lardy 也因開發(fā)可調(diào)節(jié)微量移液器而受到贊譽(yù)。 可調(diào)節(jié)的微量移液器提供不同的尺寸和體積組合，增加了實(shí)驗(yàn)室的靈活性。

微型和大型移液器

微量移液器的設(shè)計(jì)考慮到了精確性，使科學(xué)家能夠準(zhǔn)確地提取、運(yùn)輸和分配微升范圍內(nèi)的液體。 微量移液器容量范圍為 1 至 1000 微升。微量移液器專為大批量而設(shè)計(jì)，容量范圍為 0.25–5 mL。

實(shí)驗(yàn)室移液器類型

幾十年來，制造商已經(jīng)開發(fā)出各種不同的移液器用于特殊應(yīng)用。 今天的移液器有無數(shù)種設(shè)計(jì)，不同型號(hào)的精確度和準(zhǔn)確度差異很大。下面，我們列出了一些實(shí)驗(yàn)室中最常見的移液器。

單道移液器

單通道移液器也稱為可變?nèi)萘靠諝庵脫Q移液器，用途廣泛，可用于各種應(yīng)用。 大多數(shù)提供 0 到 2500 微升之間的寬體積范圍。根據(jù)應(yīng)用的不同，科學(xué)家可以選擇使用可調(diào)節(jié)的固定體積單通道移液器。

單通道移液器小巧緊湊的特性意味著它們非常適合用于小型源容器和目標(biāo)容器，例如錐形管和翻蓋容器。 單通道移液器不僅足夠緊湊，可用于小型容器，還可以很好地與槽和孔板配合使用。

高品質(zhì)單道移液器不僅高效，而且符合人體工程學(xué)，旨在使用戶體驗(yàn)盡可能直觀和舒適。 這有助于最大限度地降低重復(fù)性勞損 的風(fēng)險(xiǎn)，并提高準(zhǔn)確性和精確度。

雖然緊湊且易于使用，但單通道移液器一次只能用于轉(zhuǎn)移一個(gè)液體樣品。 這意味著當(dāng)需要多次傳輸時(shí)，使用它們可能既乏味又耗時(shí)。

多道移液器

多通道移液器非常適合用于微孔板應(yīng)用，是小規(guī)模應(yīng)用和重復(fù)性任務(wù)的理想選擇。 大多數(shù)功能在 8 到 12 個(gè)頭之間，允許科學(xué)家使用單個(gè)設(shè)備傳輸多個(gè)液體樣品。

生產(chǎn)力是多通道移液器的主要優(yōu)勢(shì)之一，該技術(shù)顯著減少了所需的單獨(dú)轉(zhuǎn)移次數(shù)。 它們經(jīng)常受到從事聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (PCR)、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定 (  ELISA  ) 和細(xì)胞培養(yǎng)研究的科學(xué)家的青睞。  

雖然多通道移液器確實(shí)減少了所需的單獨(dú)轉(zhuǎn)移次數(shù)，但它們?nèi)匀粫?huì)導(dǎo)致手部疲勞。 出于這個(gè)原因，許多多通道移液器具有彈簧加載的吸頭，以減少手部壓力，最大限度地減少重復(fù)性勞損的風(fēng)險(xiǎn)并增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室中的移液器功能。

電動(dòng)移液器

重復(fù)性勞損是實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家遇到的最常見的風(fēng)險(xiǎn)之一。 電子移液器通過自動(dòng)排氣過程將受傷風(fēng)險(xiǎn)降至最低。配備內(nèi)部馬達(dá)的電動(dòng)移液器可提供與手動(dòng)移液器相同的準(zhǔn)確度和精確度，但不會(huì)造成身體疲勞。 電子移液器在多次分配時(shí)特別有用，該過程涉及將試劑分成不同劑量。

例如，將 PCR 預(yù)混液轉(zhuǎn)移到 96 孔板的科學(xué)家將從使用電子移液器中受益匪淺。 使用手動(dòng)移液器需要 96 次單獨(dú)的轉(zhuǎn)移，這將導(dǎo)致顯著的人體工程學(xué)壓力。相比之下，電子移液器可以將轉(zhuǎn)移次數(shù)減少 30% 或更多，具體取決于吸頭尺寸和轉(zhuǎn)移液體的體積。 除了節(jié)省時(shí)間外，使用電子移液器還可以最大限度地減少手部受傷和疲勞的風(fēng)險(xiǎn)。  

使用內(nèi)部馬達(dá)調(diào)節(jié)空氣置換率和分散力，這有助于減少桶污染并防止形成氣泡。 它們可以預(yù)先編程以適應(yīng)特定的實(shí)驗(yàn)室任務(wù)，從而提高效率。電子移液器還提供可調(diào)節(jié)的吸頭間距，允許科學(xué)家同時(shí)轉(zhuǎn)移多個(gè)樣品。

多道電動(dòng)移液器

多通道電動(dòng)移液器將多頭的效率與自動(dòng)化的人體工程學(xué)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合。 在微孔板填充時(shí)，使用這兩種技術(shù)可以顯著提高效率。在許多情況下，完成任務(wù)所需的時(shí)間可以減少到不到一分鐘。

血清移液器

在組織和細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用中，血清移液管通常由玻璃或聚苯乙烯制成。 在優(yōu)先考慮滅菌的實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家們經(jīng)常使用由耐用塑料制成的一次性移液器。血清移液器也是常用的1mL以上的液體劑量。

手動(dòng)步進(jìn)移液器

永岳醫(yī)療移液器的分液范圍高達(dá) 5mL，是基本和重復(fù)性任務(wù)的理想選擇。 它們通過正位移原理供電，可用于連續(xù)快速分配小樣本，而無需重新填充腔室。依靠正位移原理，手動(dòng)步進(jìn)式移液器非常適合難以處理的粘性和揮發(fā)性液體。

選擇合適的移液器

使用實(shí)驗(yàn)室移液器時(shí)，為工作選擇合適的儀器至關(guān)重要。 如上所述，移液器的性能和功能可能因型號(hào)而異。在選擇移液器之前，應(yīng)始終考慮以下事項(xiàng)：

正在執(zhí)行的任務(wù)類型與實(shí)驗(yàn)室中的移液器功能直接相關(guān)。 任務(wù)是否需要準(zhǔn)確性和精確度，還是速度更重要？答案將決定使用什么類型的移液器。  

運(yùn)輸?shù)氖鞘裁搭愋偷囊后w？ 它是否具有腐蝕性，是否有可能損壞不合適的移液器？樣品的粘度也可以決定使用什么移液器實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

會(huì)話之間的操作員恢復(fù)時(shí)間是多長(zhǎng)時(shí)間？ 對(duì)于高強(qiáng)度任務(wù)，操作員可能需要每隔 30 分鐘定期休息或與同事?lián)Q班。

任務(wù)是否重復(fù)？ 如果是這樣，符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的移液器可能是有益的，因?yàn)樗鼈兛梢詼p少疲勞并最大限度地減少可能危及準(zhǔn)確性和精確度的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

預(yù)算通常會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室使用的移液器類型。 電子移液器通常比手動(dòng)移液器更昂貴，這使得它們?cè)诩夹g(shù)含量較低的實(shí)驗(yàn)室中更為常見。