Á hora de medir e dispensar un volume específico de calquera líquido, as pipetas son indispensables no entorno de laboratorio actual. Dependendo do tamaño do laboratorio e do volume que se precise dispensar, úsanse habitualmente diferentes tipos de pipetas:
- Pipetas de desprazamento de aire
- Pipetas de desprazamento positivo
- Pipetas dosificadoras
- Pipetas de rango axustable
En 2020, comezamos a ver que as micropipetas de desprazamento de aire desempeñan un papel crucial na loita contra a COVID-19 e utilízanse para a preparación de mostras para a detección de patóxenos (por exemplo, RT-PCR en tempo real). Normalmente, pódense usar dous deseños diferentes, pipetas de desprazamento de aire manuais ou motorizadas.
Pipetas de desprazamento de aire manuais vs. pipetas de desprazamento de aire motorizadas
No exemplo dunha pipeta de desprazamento de aire, un pistón móvese cara arriba ou cara abaixo dentro da pipeta para crear presión negativa ou positiva na columna de aire. Isto permite ao usuario inhalar ou expulsar unha mostra líquida usando unha punta de pipeta desbotable, mentres que a columna de aire na punta separa o líquido das partes non desbotables da pipeta.
O movemento do pistón pode ser deseñado para que o operador o faga manualmente ou electronicamente, é dicir, o operador move o pistón mediante un motor controlado por un botón.
Limitacións das pipetas manuais
O uso prolongado de pipetas manuais pode causar molestias e mesmo lesións ao operador. A forza necesaria para dispensar líquidos e expulsar a punta da pipeta, combinada con movementos repetitivos frecuentes durante varias horas, pode aumentar as articulacións, especialmente o polgar, o cóbado, o pulso e o ombreiro, con risco de RS (estiramento muscular repetitivo).
As pipetas manuais requiren premer o botón do polgar para liberar o líquido, mentres que as pipetas electrónicas ofrecen unha mellor ergonomía cun botón activado electronicamente neste exemplo.
Alternativas electrónicas
As pipetas electrónicas ou motorizadas son alternativas ergonómicas ás pipetas manuais que melloran eficazmente o rendemento da mostra e garanten a precisión e a exactitude. A diferenza dos botóns tradicionais controlados co polgar e dos axustes manuais de volume, as pipetas eléctricas inclúen unha interface dixital para axustar o volume e aspirar e descargar mediante un pistón accionado electricamente.
Selección de motores para pipetas electrónicas
Dado que o pipeteo adoita ser o primeiro paso dun proceso de varios pasos, calquera inexactitude ou imperfección que se produza ao medir esta pequena porción de líquido pódese notar ao longo de todo o proceso, o que en última instancia afecta á precisión e precisión xerais.
Que é a exactitude e a precisión?
A precisión conséguese cando unha pipeta dispensa o mesmo volume varias veces. A exactitude conséguese cando a pipeta dispensa o volume obxectivo con precisión sen ningún erro. A precisión e a exactitude son difíciles de conseguir ao mesmo tempo, pero as industrias que usan pipetas requiren tanto precisión como exactitude. De feito, é este estándar moi alto o que fai posible reproducir resultados experimentais.
O corazón de calquera pipeta electrónica é o seu motor, que afecta significativamente á precisión e exactitude da pipeta, ademais doutros factores importantes como o tamaño do paquete, a potencia e o peso. Os enxeñeiros de deseño de pipetas escollen principalmente actuadores lineais paso a paso ou motores de corrente continua. Non obstante, tanto os motores paso a paso como os motores de corrente continua teñen as súas propias vantaxes e desvantaxes.
Motores de corrente continua
Os motores de corrente continua son motores sinxelos que xiran cando se aplica enerxía de corrente continua. Non requiren conexións complicadas para que o motor funcione. Non obstante, dados os requisitos de movemento lineal das pipetas electrónicas, as solucións de motor de corrente continua requiren un parafuso de avance e engrenaxes adicionais para converter o movemento rotatorio en movemento lineal e proporcionar a forza necesaria. As solucións de corrente continua tamén requiren un mecanismo de retroalimentación en forma de sensor óptico ou codificador para controlar con precisión a posición do pistón lineal. Debido á alta inercia do seu rotor, algúns deseñadores tamén poden engadir un sistema de freado para mellorar a precisión do posicionamento.
Motores paso a paso
Por outra banda, moitos enxeñeiros prefiren as solucións de actuadores lineais paso a paso pola súa facilidade de integración, excelente rendemento e baixo custo. Os actuadores lineais paso a paso constan de motores paso a paso de imán permanente cun rotor roscado e unha barra de filamento integrada para producir movemento lineal directo en paquetes pequenos.
Data de publicación: 19 de xuño de 2024