Pipettiertechniken für viskose Flüssigkeiten

Haben Sie auch schon mal die Pipettenspitze abgeschnitten, als Sie Glycerin pipettieren wollten? Viele im Labor behelfen sich so. Aber das erhöht die Ungenauigkeit und die Unschärfe Ihres Pipettierens um ein Vielfaches. Und um ehrlich zu sein – wenn man die Pipettenspitze abschneidet, kann man das Glycerin auch direkt aus der Flasche in das Röhrchen gießen. Daher ist es wichtig, diese Technik zu ändern. Lesen Sie hier, wie Sie Ihre Pipettierergebnisse verbessern und zuverlässigere sowie reproduzierbare Ergebnisse beim Arbeiten mit viskosen Flüssigkeiten erzielen.

Wo kommen viskose Flüssigkeiten vor?

Aufgrund ihres besonderen Fließverhaltens führen viskose Flüssigkeiten oft zu Schwierigkeiten in der Handhabung und erfordern beim Pipettieren besondere Aufmerksamkeit. Sie werden sehr häufig im Labor, entweder in reiner Form oder als Pufferkomponenten verwendet. Bekannte Vertreter der viskosen Flüssigkeiten in Forschungslaboren sind Glycerin, Triton X–100 und Tween^® 20.

Aber auch Labore die Qualitätskontrollen von Lebensmitteln (z.B. Honig, Tomatensauce), Kosmetika (z. B. Körpermilch, Pigment Lösung) oder Reinigungsmitteln (z. B. Geschirrspülmittel) durchführen, haben täglich mit viskosen Lösungen zu tun.

Viskose Flüssigkeiten werden unterteilt in newtonsche und nicht-newtonsche Flüssigkeiten, die sich bei Einwirkung von Druck oder Rühren unterschiedlich verhalten. Eine newtonsche Flüssigkeit hat eine konstante Viskosität, die unabhängig von äußeren Einflüssen ist. Dazu gehört zum Beispiel Wasser. Eine nicht-newtonsche Flüssigkeit kann entweder härter oder flüssiger werden, wenn sie bewegt oder unter Druck gesetzt wird.

Einfluss von viskosen Flüssigkeiten auf die Genauigkeit beim Pipettieren, Quelle: Eppendorf

Erhöhte Herausforderung

Mit zunehmender Viskosität nehmen auch Adhäsions- und Kohäsionskräfte zu. Dadurch wird der Flüssigkeitsfluss in und aus dem Werkzeug schwierig oder bei einigen Werkzeugen sogar unmöglich. Viskose Flüssigkeiten stellen uns vor eine Herausforderung.

Mittelviskose Lösungen mit bis zu 1.000 mPa*s sind mit klassischen Luftpolsterpipetten schwieriger zu transferieren. Aufgrund des sehr langsamen Fließverhaltens muss das Pipettieren sehr langsam und vorsichtig erfolgen.

Selbst spezielle Pipettiertechniken wie das reverse Pipettieren reichen hier oft nicht aus, um solche Flüssigkeiten präzise zu transferieren. Daher sind in diesem Fall Direktverdrängerwerkzeuge und entsprechende Verbrauchsmaterialien zu empfehlen.

Dispenser beziehungsweise Direktverdränger beruhen auf dem Direktverdrängerprinzip. Sie besitzen eine Spitze mit integriertem Kolben, ähnlich wie bei einer Spritze. Somit kann ein genauer Flüssigkeitstransfer ohne Luftpolster gewährleistet werden. Die Flüssigkeit wird leichter aufgenommen und abgegeben, wobei ein genauer Flüssigkeitstransfer bis zu ihrer individuellen Grenze gegeben ist. Eine spezielle Technik ist nicht erforderlich.

Viskose Flüssigkeit	Problemstellung:	Workaround für Luftpolsterpipetten:
	> Hoher Fließwiderstand > Flüssigkeitsreste bleiben an der Innenseite der Spitzenwand haften > Ungenaue Ergebnisse	> Langsam arbeiten > reverses Pipettieren > Den Flüssigkeitstyp bei elektronischen Pipetten oder automatischen Systemen einstellen

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Dennoch stoßen auch Verdrängerwerkzeuge bei sehr viskosen Lösungen wie flüssigem Honig, Hautcreme oder bestimmten mechanischen Ölen an eine Grenze. Daher wiegen viele Labore ihre Proben und berechnen das Probenvolumen durch Berücksichtigung der Flüssigkeitsdichte.

Die Viskosität ist ein wichtiger Parameter einer Lösung und hat Einfluss auf die Aspirations- und Dispensiereigenschaften. Sie kann mit verschiedenen Arten von Viskosimetern bestimmt werden, die meisten von ihnen messen die Flüssigkeitsbewegung, die sogenannte dynamische Viskosität. Die dynamische Viskosität wird bestimmt als die Kraft, die eine Flüssigkeit benötigt, um ihre eigene innere molekulare Reibung zum Fließen zu überwinden. Sie wird in der Maßeinheit mPa*s (Milli Pascal pro Sekunde) angegeben.

Weitere Informationen:

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Dieser Blogbeitrag entstand mit freundlicher Unterstützung der Firma Eppendorf.

Für sehr viskose Lösungen empfiehlt Eppendorf den ViscoTip®, eine spezielle Spitze für hochviskose Flüssigkeiten. Detaillierte Informationen und Flüssigkeitsbeispiele finden Sie in der Applicaton Note 376 zur optimierten Leistung für hochviskose Flüssigkeiten.