Khi nói đến việc đo lường và phân phối một thể tích cụ thể của bất kỳ chất lỏng nào, pipet là thiết bị không thể thiếu trong môi trường phòng thí nghiệm ngày nay. Tùy thuộc vào quy mô phòng thí nghiệm và thể tích cần phân phối, các loại pipet khác nhau thường được sử dụng:
- Pipet hút dịch chuyển không khí
- Pipet dịch chuyển tích cực
- Pipet định lượng
- Pipet có phạm vi điều chỉnh
Năm 2020, chúng ta bắt đầu thấy micropipet dịch chuyển khí đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống COVID-19, và chúng được sử dụng để chuẩn bị mẫu xét nghiệm phát hiện mầm bệnh (ví dụ: RT-PCR thời gian thực). Thông thường, có thể sử dụng hai thiết kế khác nhau: micropipet dịch chuyển khí thủ công hoặc micropipet dịch chuyển khí có động cơ.
Pipet hút khí thủ công so với Pipet hút khí cơ giới
Trong ví dụ về pipet dịch chuyển không khí, một piston được di chuyển lên hoặc xuống bên trong pipet để tạo áp suất âm hoặc dương lên cột khí. Điều này cho phép người dùng hít vào hoặc đẩy ra mẫu chất lỏng bằng đầu pipet dùng một lần, trong khi cột khí trong đầu pipet tách chất lỏng khỏi các phần không dùng một lần của pipet.
Chuyển động của piston có thể được thiết kế để thực hiện thủ công bởi người vận hành hoặc bằng điện tử, nghĩa là người vận hành di chuyển piston bằng cách sử dụng động cơ điều khiển bằng nút nhấn.
Hạn chế của pipet thủ công
Việc sử dụng pipet thủ công trong thời gian dài có thể gây khó chịu và thậm chí chấn thương cho người vận hành. Lực cần thiết để rót chất lỏng và đẩy đầu pipet ra, kết hợp với các động tác lặp đi lặp lại thường xuyên trong nhiều giờ, có thể làm tăng nguy cơ mắc hội chứng RS (căng cơ tái diễn) ở các khớp, đặc biệt là ngón tay cái, khuỷu tay, cổ tay và vai.
Pipet thủ công yêu cầu phải nhấn nút ngón tay cái để xả chất lỏng, trong khi pipet điện tử có tính công thái học tốt hơn với nút kích hoạt điện tử trong ví dụ này.
Các lựa chọn thay thế điện tử
Pipet điện tử hoặc pipet cơ giới là những lựa chọn thay thế tiện dụng cho pipet thủ công, giúp cải thiện hiệu quả lượng mẫu đầu ra và đảm bảo độ chính xác. Không giống như các nút bấm điều khiển bằng ngón tay cái và điều chỉnh thể tích thủ công truyền thống, pipet điện được trang bị giao diện kỹ thuật số để điều chỉnh thể tích, hút và xả thông qua piston chạy bằng điện.
Lựa chọn động cơ cho Pipet điện tử
Vì thao tác hút bằng pipet thường là bước đầu tiên trong một quy trình gồm nhiều bước nên bất kỳ sự không chính xác hoặc khiếm khuyết nào xảy ra khi đo lượng chất lỏng nhỏ này đều có thể ảnh hưởng đến toàn bộ quy trình, cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác và độ chuẩn xác tổng thể.
Độ chính xác và độ chính xác là gì?
Độ chính xác đạt được khi pipet phân phối cùng một thể tích nhiều lần. Độ chính xác đạt được khi pipet phân phối chính xác thể tích mục tiêu mà không có bất kỳ sai sót nào. Độ chính xác và độ chính xác rất khó đạt được cùng lúc, nhưng các ngành công nghiệp sử dụng pipet lại yêu cầu cả độ chính xác và độ chính xác. Trên thực tế, chính tiêu chuẩn cực kỳ cao này cho phép tái tạo kết quả thực nghiệm.
Trái tim của bất kỳ pipet điện tử nào chính là động cơ, yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác và độ tin cậy của pipet, bên cạnh một số yếu tố quan trọng khác như kích thước, công suất và trọng lượng. Các kỹ sư thiết kế pipet chủ yếu lựa chọn bộ truyền động tuyến tính bước hoặc động cơ DC. Tuy nhiên, cả động cơ bước và động cơ DC đều có ưu và nhược điểm riêng.
Động cơ DC
Động cơ DC là loại động cơ đơn giản, quay khi được cấp nguồn DC. Chúng không yêu cầu các kết nối phức tạp để vận hành động cơ. Tuy nhiên, do yêu cầu chuyển động tuyến tính của pipet điện tử, các giải pháp động cơ DC cần thêm vít me và bánh răng để chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính và cung cấp lực cần thiết. Các giải pháp DC cũng yêu cầu cơ chế phản hồi dưới dạng cảm biến quang học hoặc bộ mã hóa để điều khiển chính xác vị trí của piston tuyến tính. Do quán tính cao của rotor, một số nhà thiết kế cũng có thể bổ sung hệ thống phanh để cải thiện độ chính xác định vị.
Động cơ bước
Mặt khác, nhiều kỹ sư ưa chuộng giải pháp bộ truyền động tuyến tính bước vì dễ tích hợp, hiệu suất tuyệt vời và chi phí thấp. Bộ truyền động tuyến tính bước bao gồm động cơ bước nam châm vĩnh cửu với rotor ren và thanh sợi tích hợp để tạo chuyển động tuyến tính trực tiếp trong các gói nhỏ.
Thời gian đăng: 19-06-2024