מבתי ספר תיכוניים ואוניברסיטאות ועד מרכזי מחקר חדישים, פיפטות הן מרכיב עיקרי במעבדות ברחבי העולם. מכשירים קטנים אך פונקציונליים אלה מגיעים במגוון גדלים, עיצובים ויכולות, תוך שימוש בפיפטות שונות בהתאם ליישום. להלן, אנו מסתכלים על טכניקות תרגול מומלצות לשימוש בפיפטות במעבדה. אנו מכסים גם כמה עובדות חשובות לפיפטות, כולל ההיסטוריה של המכשיר, סוגי דגמי הפיפטות והשימוש במכשירי מעבדת פיפטות.
פִּיפֵּטָה
מהי פיפטת מעבדה?
פיפטות מעבדה הן כלים מיוחדים המאפשרים למדענים לספק נוזלים בצורה בטוחה ומדויקת. בשימוש נפוץ בביולוגיה, כימיה ומעבדות רפואיות, מכשיר מונע בוכנה זה דומה למזרק ומגיע בהרבה עיצובים שונים, מפפטות זכוכית בסיסיות מחלק אחד ועד לפיפטות אלקטרוניות מתוחכמות. הדיוק והדיוק של עיצובים שונים משתנים מאוד, והמעבדות בוחרות פיפטות על סמך הצרכים הייחודיים שלהן. חלק מהפיפטות מופעלות באופן ידני, בעוד שאחרות משתמשות בטכניקות אוטומטיות.
כיצד פועלות פיפטות מעבדה?
רוב פיפטות המעבדה משתמשות בוואקום אוויר מעל תא מחזיק הנוזלים כדי לשאוב ולשחרר נוזלים. תזוזת אוויר זו מיועדת לשימוש עם פיפטות ידניות וחשמליות וניתן לראות אותה מכניסה את הקצה ישירות מתחת לפני השטח של הנוזל. לאחר מכן משתחרר הלחץ על הבוכנה, תוך משיכה של נוזל לתוך הקצה. כדי לשחרר את הנוזל, מופעל לחץ על הבוכנה, ומכריח את הנוזל בחזרה במורד החדר ולצאת מהקצה.
היסטוריה של פיפטות מעבדה
בעוד שמושג הפיפטה קיים כבר יותר ממאה שנה, המיקרופיפטה הראשונה לא נרשמה כפטנט עד 1957. היא פותחה על ידי המדען הגרמני ד"ר היינריך שניטגר, מייסד יצרנית מכשירי המעבדה המובילה בתעשייה אפנדורף. שניגר החל בייצור מסחרי ב-1961, ומיקרופיפטות הפכו במהירות לפופולריות במעבדות ברחבי העולם.
גם הממציא האמריקאי וורן גילסון ופרופסור לביוכימיה הנרי לאדי מיוחסים לפיתוח מיקרופיפטות מתכווננות. מיקרופיפטות מתכווננות זמינות בשילובי גדלים ונפחים שונים עבור גמישות מעבדתית נוספת.
פיפטות מיקרו וגדולות
מיקרופיפטות מתוכננות תוך מחשבה על דיוק, מה שמאפשר למדענים לחלץ, להעביר ולחלק נוזלים במדויק בטווח המיקרוליטר. נפחי המיקרופיפטה נעים בין 1 ל-1000 מיקרוליטר. מיקרופיפטות מיועדות לקבוצות גדולות עם נפחים הנעים בין 0.25-5 מ"ל.
סוגי פיפטות מעבדה
במהלך עשרות השנים, יצרנים פיתחו מגוון של פיפטות שונות עבור יישומים מיוחדים. פיפטות מגיעות היום באינספור עיצובים, והדיוק והדיוק של דגמים שונים משתנים מאוד. להלן, פירטנו כמה מהפיפטות הנפוצות ביותר במעבדה.
פיפטה עם ערוץ יחיד
פיפטות עם ערוץ יחיד, הידועות גם בשם פיפטות תזוזת אוויר בנפח משתנה, הן צדדיות וניתן להשתמש בהן במגוון יישומים. רובם מציעים טווח נפח רחב בין 0 ל-2500 מיקרוליטר. בהתאם ליישום, מדענים עשויים לבחור להשתמש בפיפטות חד-ערוציות מתכווננות בנפח קבוע.
האופי הקטן והקומפקטי של פיפטות חד-ערוציות אומר שהן אידיאליות לשימוש בכלי מקור ויעד קטנים, כגון צינורות חרוטיים וכלי צדפה. לא רק שפפטות חד-ערוציות קומפקטיות מספיק עבור מיכלים קטנים, הן גם עובדות היטב עם בארות וצלחות באר.
פיפטות חד-ערוציות באיכות גבוהה הן לא רק יעילות אלא גם ארגונומיות, שנועדו להפוך את חווית המשתמש לאינטואיטיבית ונוחה ככל האפשר. זה עוזר למזער את הסיכון לפציעות מאמץ חוזרות ומגביר את הדיוק והדיוק.
למרות קומפקטי וקלה לשימוש, ניתן להשתמש בפיפטות חד ערוציות רק להעברת דגימה נוזלית אחת בכל פעם. משמעות הדבר היא שהשימוש בהם עלול להיות מייגע וגוזל זמן כאשר נדרשות העברות מרובות.
פיפטה רב ערוצית
פיפטות רב-ערוציות הן אידיאליות עבור יישומי microplate והן אידיאליות עבור יישומים בקנה מידה קטן ומשימות שחוזרות על עצמן. רובם כוללים בין 8 ל-12 ראשים, המאפשרים למדענים להעביר מספר דגימות נוזלים באמצעות מכשיר אחד.
פרודוקטיביות היא אחד היתרונות העיקריים של פיפטות רב-ערוציות, והטכנולוגיה מפחיתה משמעותית את מספר ההעברות הבודדות הנדרשות. לעתים קרובות הם מועדפים על ידי מדענים שעובדים על תגובת שרשרת פולימראז (PCR), מבחני אימונוסורבנט מקושרים לאנזים (ELISA) ומחקר תרבות תאים.
בעוד שפפטות רב-ערוציות אכן מפחיתות את מספר ההעברות הבודדות הנדרשות, הן עדיין גורמות לעייפות ידיים. מסיבה זו, לפיפטות רב-ערוציות רבות יש קפיצים קפיציים כדי להפחית את לחץ היד, למזער את הסיכון לפציעה חוזרת ונשנית ולשפר את תפקוד הפיפטה במעבדה.
פיפטה חשמלית
פציעת מאמץ חוזרת היא אחד הסיכונים הנפוצים ביותר בהם נתקלים מדעני מעבדה. פיפטות אלקטרוניות ממזערות את הסיכון לפציעה באמצעות תהליך אוורור אוטומטי. פיפטות אלקטרוניות עם מנועים פנימיים מספקים את אותו דיוק ודיוק כמו פיפטות ידניות, אך ללא המאמץ הפיזי. פיפטות אלקטרוניות שימושיות במיוחד בעת מתן מספר פעמים, תהליך הכולל חלוקת ריאגנטים למינונים שונים.
לדוגמה, מדענים המעבירים תערובות מאסטר PCR ל96-צלחות באר ייהנו מאוד משימוש בפיפטות אלקטרוניות. שימוש בפיפטה ידנית דורש 96 העברות נפרדות, מה שיגרום ללחץ ארגונומי משמעותי. לעומת זאת, פיפטות אלקטרוניות יכולות להפחית את זמני ההעברה ב-30 אחוזים או יותר, בהתאם לגודל הקצה ונפח הנוזל המועבר. בנוסף לחיסכון בזמן, שימוש בפיפטות אלקטרוניות גם ממזער את הסיכון לפציעת ידיים ועייפות.
קצב תזוזת האוויר ופיזור האוויר מוסדרים באמצעות מנוע פנימי, המסייע בהפחתת זיהום החבית ומונע היווצרות בועות אוויר. ניתן לתכנת אותם מראש כך שיתאימו למשימות מעבדה ספציפיות, מה שמגביר את היעילות. פיפטות אלקטרוניות מציעות גם מרווח קצה מתכוונן, המאפשר למדענים להעביר מספר דגימות בו זמנית.
פיפטה אלקטרונית רב ערוצית
פיפטות אלקטרוניות רב-ערוציות משלבות את היעילות של מספר ראשים עם היתרונות הארגונומיים של אוטומציה. שימוש בשתי הטכניקות יכול לשפר משמעותית את היעילות בעת מילוי מיקרו-פלטות. במקרים רבים, ניתן לצמצם את הזמן הנדרש להשלמת משימה לפחות מדקה.
פיפטה סרולוגית
ביישומי רקמות ותאים, פיפטות סרולוגיות עשויות בדרך כלל מזכוכית או פוליסטירן. במעבדות שבהן עיקור הוא בראש סדר העדיפויות, מדענים משתמשים לעתים קרובות בפיפטות חד פעמיות העשויות מפלסטיק עמיד. פיפטות סרולוגיות משמשות בדרך כלל גם למינונים נוזליים מעל 1 מ"ל.
פיפטה צעד ידני
עם טווח חלוקה של עד 5 מ"ל, הפיפטה אידיאלית למשימות בסיסיות וחוזרות על עצמן. הם מופעלים על ידי עקרון העקירה החיובית וניתן להשתמש בהם כדי לחלק דגימות קטנות ברצף מהיר מבלי למלא מחדש את החדר. בהסתמך על עקרון העקירה החיובית, פיפטות סטפר ידניות הן אידיאליות לנוזלים צמיגים ונדיפים שקשה לטפל בהם.
