移液器

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一组Eppendorf移液器

移液器英语pipette, pipet, pipettorchemical dropper),又稱「定量吸管」、「移液管」、「吸量管」,港台地區口語上常以英語名稱來稱呼。是一種實驗室器材,專門用來量測液體體積,並將其吸取以滴入其他容器。常使用於生物學實驗化學實驗。通过多种设计来实现不同的准确与精密度,包括从简单的一片玻璃制作的吸管,到复杂的可调的或电控的吸管。 许多移液管可使液面上方容器形成局部真空,并通过选择性地调节真空体积来吸取或排出液体。其测量的准确度因种类不同而差别巨大。

历史[编辑]

第一个微量移液管由德国人汉斯·施密茨(Dr Hanns Schmitz)于1960年发明。艾本德(Eppendorf )公司的创始人,海因瑞·奈希勒(Heinrich Netheler)继承了专利权,并于六十年代开始了微型移液器的商业生产。而可调的移液器则是由几个美国威斯康辛州的人共同发明的,主要包括发明家沃伦·吉尔森(Warren Gilson)和威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学教授,亨利·拉迪(Henry Lardy)。

称呼[编辑]

即使各种移液器都有本身特定的描述性称谓,在实际中,任何类型的移液器都会被简单地称为“移液器”或“定量吸管”,通过上下文可以明显地推断出所指的具体种类。有时,处理1至1000微升的移液器会被区别为“微量移液器”(micropipette),而对于更大体积的,则会成为“大量移液器”(macropipette)

常见的移液器[编辑]

排气式微量移液器[编辑]

处理1-5毫升和100-1000微升的移液管,具有锁定功能

排气式微量移液器,常称为“排气式移液枪”,简称“移液枪”,是一种可调的、用于测量0.1-1000微升间提及的移液管。这种移液管需要一次性的枪头,与液体接触。四种标准型号的微量移液管对应四种不同颜色的尖端:

种类 体积 (uL) 顶端颜色
P10 0.5 – 10
P20 2 – 20
P200 20 – 200
P1000 200 – 1000

这种移液器通过活塞驱动,排出空气,由此,垂直运动的金属或陶瓷活塞在密闭的筒管中制造出真空。当活塞向上抽动,压缩后半部气体,而前一半空间则变成了真空。此时,枪头附近的液体便进入了真空部分,随后便可转移或再次排出。这种移液器可以很准确和精密。然而,因为其依赖于气体的移动、压缩,它的准确度会受环境条件的影响,特别是温度和使用者的技术。因而,这种仪器必须被妥善地保存和校准,使用者也必须经过训练,练习正确的和稳定的操作技术。

微量移液器品牌包括 Gilson、ErgoOne、Eppendorf等。

存在不同种类的微量移液器:

  • 体积可调的或固定的
  • 单腔道、多腔道或连发型
  • 锥形尖端或柱状尖端
  • 手动的或电控的

不分厂家和价格,如果频繁使用,任何生产商都推荐使用者每六个月校准微量移液器。药物、食品厂商要求每三个月校准。进行化学实验的学校可以每年校准。进行大量测试的法医和研究部门通常会每月校准。

正置换移液器[编辑]

这种移液器与排气式移液器相类似,但是更少用,通常用于避免污染,或用于体积小、挥发性的或有粘性的物质,比如DNA。主要的差别在于其一次性尖端是一个微量调节注射器(Microsyringe),由塑料制成,包括一个活塞,可以直接排出液体。

容积式移液器[编辑]

不同型号的容积式移液器

容积式移液器允许使用者极高精度地(四位有效数字)测量溶液体积,这种移液器有一个较大的球状物,上方与一个狭窄的部分相连,这一部分刻有一条刻度线,仅标识出一个体积(类似容量瓶)。典型的型号包括10、25、50毫升体积。容积式移液器常用于从基本原料中配制溶液,或用于准备滴定液。

刻度移液器[编辑]

刻度移液器,又称刻度吸管、有刻度移液管等,是一种大型移液器,包含一个有一系列刻度线的长筒,类似于量筒滴定管,表示不同的体积。它也需要制造真空,在早期的化学、生物试验中,实验者会用吸气。刻度移液器通常有5、10、25、50毫升规格。

为防止吸入有害物质,各类手动或电控的移液器被发明了出来。最初,移液器由钠钙玻璃(soda-lime glass)制成。如今许多移液管都有硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)制成。一次性的刻度移液器通常由聚苯乙烯制作。刻度移液器常见两种刻度方式:

  • 摩尔吸管(Mohr pipette),在末端前刻有零刻线。特定体积的液体吸入移液管,通常至最大提及,然后根据需要,部分移出。
  • 血清吸管,无零刻线对应空的移液管,所需体积的液体吸入移液管,然后移出。
上方:摩尔吸管。下方:血清吸管

历史上,刻度移液器的精度不如容积式移液器,然而随着生产方法的进步,如今的刻度移液器精度可与容积式媲美。[1]刻度移液器具有正负误差范围,在20℃测量时,即是理论体积的0.6%至0.4%。刻度移液器根据ISO精度和刻度安排标准制造。A类比B类精度更高。

巴斯德吸管[编辑]

巴斯德吸管

巴斯德吸管是一种塑料或玻璃移液管,用于转移少量液体,但不标有任何体积的刻度或准线。巴斯德吸管更常被称为滴管、化学滴管。

特制的移液器[编辑]

注射器吸液管[编辑]

注射器吸液管是一种手持设备,拥有容积式、刻度式移液管和滴定管的全部功能。它被ISO体积A类标准校准。采用玻璃或塑料管,活塞由拇指控制。这种设备应用于多种液体(水溶液、粘性液体、挥发性液体;烃类;精油;混合物),测量范围在0.5mL到25mL之间。这种安排提高了测量精度、操控安全性、可靠性,节省资源,并使得使用范围较广。这种吸液管不需要一次性枪头。

玻璃微量吸管[编辑]

这种移液管用于微观样品的物理接触,比如显微镜下注射(microinjection)和膜片钳(patch clamp)操作。大多数微量吸管由硼硅酸盐铝硅酸盐石英制成,当然也有其他很多种类、型号大小不同的玻璃管。各种组成都拥有不同的性质,决定了他们的适用范围。

移液机器人[编辑]

人形机器人操纵移液器

移液机器人能够像人一样操作移液管[2]

校准[编辑]

移液器的再校准[3]对于使用该仪器的实验室来说是很重要的。通过与标准比较,它可以检验或调整测量仪器,使其接近真实值。移液器的校准,对于保证仪器按预想、在规范下工作是极为关键的。它被认为是个很复杂的工作,因为包括了多个校准步骤中的要素、多个校准标准选择,同时还要考量移液器本身的品质和模型。

参考文献[编辑]

外部連結[编辑]

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