Pipeta

Una pipeta (a veces deletreada como pipeta) es una herramienta de laboratorio comúnmente utilizada en química, biología y medicina para transportar un volumen medido de líquido, a menudo como dispensador de medios.. Las pipetas vienen en varios diseños para diversos propósitos con diferentes niveles de exactitud y precisión, desde pipetas de vidrio de una sola pieza hasta pipetas ajustables o electrónicas más complejas. Muchos tipos de pipetas funcionan creando un vacío parcial sobre la cámara de retención de líquido y liberando selectivamente este vacío para extraer y dispensar líquido. La precisión de la medición varía mucho según el instrumento.

Historia

Las primeras pipetas sencillas se fabricaban en vidrio, como las pipetas Pasteur. Se siguen fabricando pipetas grandes en vidrio; otros están fabricados en plástico comprimible para situaciones en las que no se requiere un volumen exacto.

La primera micropipeta fue patentada en 1957 por el Dr. Heinrich Schnitger (Marburg, Alemania). El fundador de la empresa Eppendorf, Dr. Heinrich Netheler, heredó los derechos e inició la producción comercial de micropipetas en 1961.

La micropipeta ajustable es un invento de Wisconsin desarrollado a través de interacciones entre varias personas, principalmente el inventor Warren Gilson y Henry Lardy, profesor de bioquímica en la Universidad de Wisconsin–Madison.

Nomenclatura

Aunque existen nombres descriptivos específicos para cada tipo de pipeta, en la práctica cualquier tipo de pipeta se denominará simplemente "pipeta" y el dispositivo deseado será obvio por el contexto. En ocasiones, las pipetas que dispensan entre 1 y 1000 μl se distinguen como micropipetas, mientras que las macropipetas dispensan volúmenes mayores.

Pipetas comunes

Micropipetas de desplazamiento de aire

Las micropipetas de desplazamiento de aire son un tipo de micropipeta ajustable que entrega un volumen medido de líquido; dependiendo del tamaño, podría estar entre aproximadamente 0,1 µl y 1000 µl (1 ml). Estas pipetas requieren puntas desechables que entren en contacto con el líquido. Los cuatro tamaños estándar de micropipetas corresponden a cuatro colores diferentes de puntas desechables:

Tipo de títere	Volumen (μL)	Tip color
P10	0,5 a 10	blanco
P20	2 a 20	amarillo
P200	20 a 200	amarillo
P1000	200 a 11.000	azul
P5000	1.000 a 5.000	blanco

Estas pipetas funcionan mediante desplazamiento de aire impulsado por pistón. Se genera un vacío por el recorrido vertical de un pistón de metal o cerámica dentro de un manguito hermético. A medida que el pistón se mueve hacia arriba, impulsado por la depresión del émbolo, se crea un vacío en el espacio que deja vacante el pistón. El líquido alrededor de la punta se mueve hacia este vacío (junto con el aire en la punta) y luego puede transportarse y liberarse según sea necesario. Estas pipetas son capaces de ser muy precisas y precisas. Sin embargo, dado que dependen del desplazamiento del aire, están sujetos a imprecisiones causadas por el entorno cambiante, en particular la temperatura y la técnica del usuario. Por estas razones, este equipo debe mantenerse y calibrarse con cuidado, y los usuarios deben estar capacitados para ejercer una técnica correcta y constante.

La micropipeta fue inventada y patentada en 1960 por el Dr. Heinrich Schnitger en Marburg, Alemania. Posteriormente, el cofundador de la empresa de biotecnología Eppendorf, Dr. Heinrich Netheler, heredó los derechos e inició el uso global y generalizado de micropipetas en laboratorios. En 1972, varias personas, principalmente Warren Gilson y Henry Lardy, inventaron la micropipeta ajustable en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Los tipos de pipetas de desplazamiento de aire incluyen:

• ajustable o fijo
• volumen manejado
• Canal único, multicanal o repetidor
• consejos cónicos o consejos cilíndricos
• estándar o bloqueo
• manual o electrónico
• fabricante

Independientemente de la marca o el costo de la pipeta, todos los fabricantes de micropipetas recomiendan verificar la calibración al menos cada seis meses, si se usan regularmente. Las empresas de la industria farmacéutica o alimentaria están obligadas a calibrar sus pipetas trimestralmente (cada tres meses). Las escuelas que imparten clases de química pueden tener este proceso anualmente. Aquellos que estudien medicina forense e investigación, donde una gran cantidad de pruebas son comunes, realizarán calibraciones mensuales.

Pipeta electrónica

Para minimizar el posible desarrollo de trastornos musculoesqueléticos debido al pipeteo repetitivo, las pipetas electrónicas suelen reemplazar a la versión mecánica.

Pipeta de desplazamiento positivo

Son similares a las pipetas de desplazamiento de aire, pero se usan con menos frecuencia y se usan para evitar la contaminación y para sustancias volátiles o viscosas en pequeños volúmenes, como el ADN. La principal diferencia es que la punta desechable es una microjeringa (plástica), compuesta por un capilar y un pistón (parte interna móvil) que desplaza directamente el líquido.

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  Pipeta de desplazamiento positivo

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  El chuck que se utilizará para mover el émbolo

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  Una pipeta temprana

Pipetas volumétricas

Las pipetas volumétricas o pipetas de bulbo permiten al usuario medir un volumen de solución con extrema precisión (precisión de cuatro cifras significativas). Estas pipetas tienen un bulbo grande con una porción larga y angosta arriba con una sola marca de graduación, ya que están calibradas para un solo volumen (como un matraz volumétrico). Los volúmenes típicos son 20, 50 y 100 ml. Las pipetas volumétricas se usan comúnmente para hacer soluciones de laboratorio a partir de un stock base, así como para preparar soluciones para titulación.

Pipetas graduadas

Las

pipetas graduadas son un tipo de macropipeta que consta de un tubo largo con una serie de graduaciones, como en un cilindro graduado o bureta, para indicar diferentes volúmenes calibrados. También requieren una fuente de vacío; en los primeros días de la química y la biología, se usaba la boca. Las normas de seguridad incluían la declaración: "Nunca pipetear con la boca KCN, NH3, ácidos fuertes, bases y sales de mercurio". Algunas pipetas se fabricaron con dos burbujas entre la boquilla y la línea de nivel de la solución, para proteger al químico de tragar accidentalmente la solución.

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  Una persona pisando por vía oral, ahora considerada una práctica insegura

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  Un propipetter manual ajustado girando la rueda con el pulgar

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  Un propipetter manual ajustado mediante el apretado de las válvulas marcadas E y S

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  Un dispositivo automático ajustado pulsando el botón y girando el interruptor

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  Un propipetter automático ajustado tirando y liberando los disparadores

Pipeta Pasteur

Las

pipetas Pasteur son pipetas de plástico o vidrio que se utilizan para transferir pequeñas cantidades de líquidos, pero no están graduadas ni calibradas para ningún volumen en particular. El bulbo está separado del cuerpo de la pipeta. Las pipetas Pasteur también se denominan pipetas de tetina, goteros, goteros y goteros químicos.

Pipetas de transferencia

Las pipetas de transferencia, también conocidas como pipetas Beral, son similares a las pipetas Pasteur, pero están hechas de una sola pieza de plástico y su bulbo puede servir como contenedor de líquidos. cámara.

Pipetas especializadas

Jeringa de pipeteo

Las jeringas de pipeteo son dispositivos portátiles que combinan las funciones de las pipetas volumétricas (de bulbo), las pipetas graduadas y las buretas. Están calibrados según los estándares volumétricos ISO de grado A. Se utiliza un tubo de pipeta de vidrio o plástico con un pistón operado con el pulgar y un sello de PTFE que se desliza dentro de la pipeta en una operación de desplazamiento positivo. Dicho dispositivo se puede utilizar en una amplia variedad de fluidos (fluidos acuosos, viscosos y volátiles, hidrocarburos, aceites esenciales y mezclas) en volúmenes entre 0,5 mL y 25 mL. Esta disposición proporciona mejoras en precisión, seguridad en el manejo, confiabilidad, economía y versatilidad. No se necesitan puntas desechables ni ayudas de pipeteo con la jeringa de pipeteo.

Pipeta Van Slyke

Una pipeta graduada comúnmente utilizada en tecnología médica con pipetas serológicas para análisis volumétrico. Inventado por Donald Dexter Van Slyke.

Pipeta Ostwald-Folin

Pipeta especial que se utiliza para medir fluidos viscosos, como la sangre entera. Común en configuraciones de laboratorio de tecnología médica junto con otras pipetas. Inventado por Friedrich Wilhelm Ostwald, un químico alemán báltico y luego refinado por Otto Folin, un químico estadounidense.

Micropipeta de vidrio

Estos se utilizan para interactuar físicamente con muestras microscópicas, como en los procedimientos de microinyección y sujeción de parches. La mayoría de las micropipetas están hechas de borosilicato, aluminosilicato o cuarzo, con muchos tipos y tamaños de tubos de vidrio disponibles. Cada una de estas composiciones tiene propiedades únicas que determinarán las aplicaciones adecuadas.

Las micropipetas de vidrio se fabrican en un extractor de micropipetas y normalmente se usan en un micromanipulador.

Pipeta microfluídica

Una introducción reciente al campo de las micropipetas integra la versatilidad de la microfluídica en una plataforma de pipetas que se puede colocar libremente. En la punta del dispositivo se crea una zona de flujo localizada, lo que permite un control constante del entorno de nanolitros, directamente en frente de la pipeta. Las pipetas están hechas de polidimetilsiloxano (PDMS) que se forma mediante moldeo por inyección reactiva. La interfaz de estas pipetas mediante el uso de sistemas neumáticos permite cargar y cambiar múltiples soluciones bajo demanda, con tiempos de intercambio de solución de 100 ms.
Inventado por Alar Ainla, actualmente ubicado en el Laboratorio de Tecnología Biofísica de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia.

Pipetas de volumen extremadamente bajo

Se ha desarrollado una pipeta de zeptolitros en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. La pipeta está hecha de una carcasa de carbón, dentro de la cual hay una aleación de oro y germanio. La pipeta se usó para aprender cómo se lleva a cabo la cristalización.

Ayuda para pipetas

Se ha desarrollado una variedad de dispositivos para un pipeteo más seguro, fácil y eficiente. Por ejemplo, un controlador de pipetas motorizado puede ayudar a la aspiración o dispensación de líquidos utilizando pipetas volumétricas o pipetas graduadas; una tableta puede interactuar en tiempo real con la pipeta y guiar al usuario a través de un protocolo; y una estación de pipetas puede ayudar a controlar la profundidad de inmersión de la punta de la pipeta y mejorar la ergonomía.

Robots

Los robots de pipetas son capaces de manipular las pipetas como lo harían los humanos.

Calibración

La recalibración de pipetas es una consideración importante en los laboratorios que utilizan estos dispositivos. Es el acto de determinar la precisión de un dispositivo de medición en comparación con los estándares de referencia trazables del NIST. La calibración de pipetas es esencial para garantizar que el instrumento funcione de acuerdo con las expectativas y según los regímenes o protocolos de trabajo definidos. La calibración de pipetas se considera un asunto complejo porque incluye muchos elementos del procedimiento de calibración y varias opciones de protocolo de calibración, así como marcas y modelos de pipetas a considerar.

Postura y lesiones

La postura de pipeteo adecuada es el elemento más importante para establecer buenas prácticas de trabajo ergonómicas. Durante tareas repetitivas como el pipeteo, es importante mantener posiciones corporales que proporcionen la máxima fuerza con la menor cantidad de tensión muscular para minimizar el riesgo de lesiones. Varias técnicas de pipeteo comunes se han identificado como potencialmente peligrosas debido a factores de estrés biomecánicos. A continuación se presentan las recomendaciones para las acciones correctivas de pipeteo, realizadas por varias agencias gubernamentales de EE. UU. y expertos en ergonomía.

Golpeado codo

Técnica: el codo elevado, “de punta”. El brazo humano promedio pesa aproximadamente el 6% del peso total del cuerpo. Mantener una pipeta con el codo extendido (el codo cosido) en una posición estática coloca el peso del brazo sobre el cuello y los músculos del hombro y reduce el flujo sanguíneo, causando así estrés y fatiga. La fuerza muscular también se reduce sustancialmente a medida que aumenta la flexión del brazo.

Medidas correctivas: Codos de posición lo más cerca posible del cuerpo, con brazos y muñecas extendidas en posiciones rectas y neutrales (postura de afeitar). Mantenga los elementos de trabajo al alcance fácil para limitar la extensión y elevación del brazo. La elevación del brazo/mano no debe exceder los 12” de la superficie de trabajo.

Sobre la tubería rotatoria del brazo

Técnica: Antebrazo y muñeca. La rotación del antebrazo en una posición supinada (palm up) y/o flexión de la muñeca aumenta la presión del fluido en el túnel carpiano. Esta presión aumentada puede dar lugar a la compresión de tejidos blandos como nervios, tendones y vasos sanguíneos, causando entumecimiento en el pulgar y los dedos.

Medidas correctivas: El ángulo de rotación del antebrazo cerca de 45° de pronación (palm down) debe mantenerse para minimizar la presión del túnel carpiano durante la actividad repetitiva.

Puño cerrado

Técnica: Agarre apretado (puño limpiado). La fatiga de la mano resulta del contacto continuo entre un objeto duro y tejidos sensibles. Esto ocurre cuando se necesita un agarre firme para sostener una pipeta, como cuando se atasca en una punta, y resulta en la fuerza de mano reducida.

Medidas correctivas: Use pipetas con ganchos u otros atributos que permitan un agarre relajado y/o aliviar la necesidad de agarrar constantemente la pipeta. Esto reducirá la tensión en el brazo, la muñeca y la mano.

Tumb plunger tubería

Técnica: Área concentrada de fuerza (contacto estrés entre un objeto duro y tejidos sensibles). Algunos dispositivos tienen hundimientos y botones con áreas de superficie limitadas, que requieren que una gran cantidad de fuerza sea expulsada por el pulgar u otro dedo en un área concentrada.

Medidas correctivas: Use pipetas con grandes anclajes y botones contornados o redondeados. Esto dispersará la presión utilizada para operar la pipeta en toda la superficie del pulgar o el dedo, reduciendo la presión de contacto a niveles aceptables.

La postura incorrecta puede tener un fuerte impacto en la tubería de fuerza del brazo disponible

Técnica: brazo elevado. La fuerza muscular se reduce sustancialmente cuando aumenta la flexión del brazo.

Medidas correctivas: Mantenga los elementos de trabajo al alcance fácil para limitar la extensión y elevación del brazo. La elevación del brazo/mano no debe exceder de 12” de la superficie de trabajo.

Tubos de fuerza codo

Técnica: El codo flexion o secuestro. La fuerza del brazo disminuye a medida que la postura del codo se desvía de una posición de 90°.

Medidas correctivas: Mantenga el antebrazo y la elevación de la mano dentro de 12” de la superficie de trabajo, que permitirá que el codo permanezca cerca de una posición de 90°.

A diferencia de las pipetas axiales tradicionales, el pipeteo ergonómico puede afectar la postura y prevenir lesiones comunes como el síndrome del túnel carpiano, la tendinitis y otros trastornos musculoesqueléticos. Para ser "ergonómicamente correcto" Los cambios significativos en las posturas de pipeteo tradicionales son esenciales, como: minimizando las rotaciones del antebrazo y la muñeca, manteniendo una altura baja del brazo y del codo y relajando los hombros y la parte superior de los brazos.

Soporte para pipetas

Normalmente, las pipetas se almacenan verticalmente en soportes llamados soportes para pipetas. En el caso de las pipetas electrónicas, dicho soporte puede recargar sus baterías. El soporte de pipetas más avanzado puede controlar directamente las pipetas electrónicas.

Alternativas

Una tecnología alternativa, especialmente para la transferencia de pequeños volúmenes (rango de micro y nano litros) es la eyección acústica de gotas.