Sicherheit beim Pipettieren – wenn die Probe zum Krimi wird

Das richtige Werkzeug erhöht auch die Sicherheit beim Arbeiten. Ein Beispiel aus dem Alltag: bei Kreuzschlitz-Schraubenziehern gibt es zwei gängige Varianten im Markt. Hat man den falschen zur Hand, wird die Arbeit mühsam oder man rutscht ab, macht die Schraube unbrauchbar und muss eine neue nehmen.

Nun stellen Sie sich vor, Sie würden als Forensiker arbeiten und hätten nur eine einzige Probe, um den Täter zu überführen. Würden sie dann zu einem Werkzeug greifen, das eventuell die Probe gefährdet?

Im nachfolgenden Beitrag erfahren Sie, wie Sie mit der ClipTip Pipette immer eine sicher sitzende Pipettenspitze haben, zugleich mit hoher Genauigkeit arbeiten können und mit der richtigen Spitze auch noch die passende Wahl für Ihre Anwendung und Probenbeschaffenheit treffen können.

Die Spitze fest im Griff

Im Bereich Liquid Handling ist die Gewährleistung der absoluten Dichtigkeit von Spitzen im alltäglichen Umgang mit Pipetten eine Herausforderung. Die ideale Lösung ist ein durchdachtes System aus Pipette und Spitze, das für eine verlässliche Reproduzierbarkeit sorgt, wenig Kraft zum Aufstecken und Abwerfen der Spitzen erfordert und die bestmögliche Genauigkeit und Präzision gewährleistet. Mit innovativen Technologien ermöglicht Thermo Scientific ein effizienteres Pipettieren.

Schlüsselbegriffe

• Spitzenfitting — ist der Teil des Pipettenschafts, der die Spitze auf der Pipette positioniert und sie mit ihr verbindet und abdichtet.
• Konisches Spitzenfitting — auf Reibung basierendes System zur Befestigung der Spitze an einem konisch geformten Spitzenanschluss
• Zylindrisches Spitzenfitting — auf Reibung basierendes System zur Befestigung der Spitze an einem zylindrisch geformten Spitzenanschluss
• Verschlusstechnologie — System zur Spitzenbefestigung, bei dem die Spitze mit Hilfe sich öffnender und schließender Clips sicher einrastet und zusammen mit dem Dichtungsring eine luftdichte Abdichtung bildet.

Innovative ClipTip Technologie

Die Thermo Scientific™ F1-ClipTip™ Verschlusstechnologie basiert auf flexiblen Clips, die gleichmäßig um den oberen Teil der Spitze herum angeordnet sind. Während des Aufsetzens öffnet die einzigartige Form der Spitze die Clips, diese gleiten über den Aufsatzflansch und schließen sich anschließend wieder. Die Clips verriegeln die Spitze hinter dem Flansch und sorgen so für eine vollständige Abdichtung mit dem Dichtungsring (Abb. 1). Außerdem sorgt die Verriegelung dafür, dass sich die Spitze beim Pipettieren oder Aufsetzen nicht löst oder abfällt. Der Spitzenabwurf erfolgt durch Öffnen der Clips mit dem Öffnungsmechanismus (Abb. 2). Nach dem Öffnen der Clips wirft der Abwurfmechanismus die nun losen Spitzen ab.

Natürlich empfehlen die Hersteller immer die Kombination aus Pipette und passender Spitze zu verwenden, doch herkömmliche Systeme benötigen einen Kraftschluss über die Reibfläche zwischen Konus und Spitzenfitting, die Zugleich auch die Dichtung darstellt.

Durch die mechanische Bewegung der Spitze beim Ablegen des Tropfens kommt es insbesondere bei Mehrkanalpipetten gerne nach einigen Wiederholungen zu Undichtigkeiten. Wie man in der nachfolgenden Abbildung 3A sehen kann, sind die Auswirkungen sehr unterschiedlich. In der 1. Spitze von Links ist der Volumenunterschied kaum zu erkennen. Bezogen auf eine Einkanalpipette wäre hier das fehlerhafte Volumen vermutlich gar nicht aufgefallen. Mit der CliptTip-Technologie haben Sie jederzeit einen sicheren und dichten Sitz und somit das korrekte Volumen (Abb. 3B).

Präzise arbeiten – Welche Parameter gibt es noch zu beachten

Wie die Präzision des Pipettierens mit einer sicher sitzenden Spitze steigt, kann man dem nachfolgenden Diagramm entnehmen. Auch hier erfolgt wieder der Vergleich zu einer Pipette mit Kraftschluss-Halterung.

Aber sind dies schon alle Parameter die zu berücksichtigen sind?
Nein – denn der Fehler liegt in den kleinen Details des Alltags: hier ist es wichtig diese Faktoren zu kennen und bestmöglich unter Kontrolle zu halten, um eine hohe Präzision beim Pipettieren zu erreichen. Nachfolgend finden Sie die 10 wichtigsten Schritte für ein genaues Pipettieren.

10 bewährte Schritte für mehr Genauigkeit beim Pipettieren

1. Pipettenspitze vorbefeuchten

Saugen Sie die Flüssigkeit mindestens dreimal an und stoßen Sie sie vollständig wieder aus, bevor Sie sie zur Abgabe aufnehmen. Wird die Spitze nicht vorbefeuchtet, erhöht sich die Verdunstung im Luftbereich der Spitze, was zu deutlich geringeren Abgabevolumina führen kann. Das Vorbefeuchten sorgt für mehr Feuchtigkeit in der Spitze und verringert so die Verdunstung.

2. Arbeiten bei gleicher Temperatur

Sorgen Sie dafür, dass sich Substanzen und Pipetten vor dem Pipettieren an die Umgebungstemperatur anpassen. Das von Luftpolsterpipetten abgegebene Flüssigkeitsvolumen variiert mit der relativen Luftfeuchtigkeit und dem Dampfdruck der Flüssigkeit – beides ist temperaturabhängig. Das Arbeiten bei einer konstanten Temperatur minimiert die Schwankungen des pipettierten Volumens.

Einfluss der Temperatur

3. Prüfen Sie die Pipettenspitze auf Tröpfchen

Entfernen Sie vor der Abgabe vorsichtig Tropfen von der Außenseite der Spitze, indem Sie die Seite des Behälters berühren, und achten Sie dabei darauf, dass Sie nicht in die Öffnung der Spitze gelangen, um zu vermeiden, dass Flüssigkeit aus der Spitze herausgesaugt wird. Nach der Abgabe und vor dem Loslassen des Kolbens geben Sie die in der Spitze verbliebene Restflüssigkeit ab, indem Sie die Spitze an der Seite des Behälters entlangführen.
Die Oberflächenspannung hilft, die Restflüssigkeit aus der Spitze zu ziehen.

4. Verwenden Sie je nach Flüssigkeit die Technik des vorwärts oder rückwärts Pipettierens

Drücken Sie den Kolben bis zum ersten Anschlag, tauchen Sie die Spitze in die Flüssigkeit ein und nehmen Sie die Flüssigkeit durch Loslassen des Kolbens auf. Entfernen Sie die Pipette aus der Flüssigkeit und drücken Sie den Kolben bis zum zweiten Anschlag, um den gesamten Inhalt abzugeben. Das Pipettieren im Standardmodus (oder Vorwärtsmodus) bietet eine bessere Genauigkeit und Präzision als der Rückwärtsmodus für alle Flüssigkeiten außer viskosen oder flüchtigen Substanzen. Der Rückwärtsmodus führt häufig zu einer Überdosierung. Es wird daher empfohlen, die Auswirkungen einer möglichen Überdosierung im Experiment zu bewerten und bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen.

Einfluss der Viskosität

5. Regelmäßige Pausen

Nach dem Ansaugen und vor dem Entfernen der Spitze aus der Flüssigkeit sollte je nach Flüssigkeitsvolumen und Viskosität eine Pause von 1 bis 3 Sekunden eingelegt werden. Höhere Volumina oder sehr zähflüssige Substanzen benötigen eine längere Zeit zur Stabilisierung. Die Flüssigkeit fließt noch eine kurze Zeit nach dem Anhalten des Kolbens in die Spitze. Gleichzeitig findet eine Verdunstung innerhalb der Spitze statt. Eine Pause gleicht diese beiden Effekte aus und gewährleistet eine korrekte Aufnahme.

6. Ziehen Sie die Pipette gerade aus dem Gefäß

Halten Sie die Pipette beim Aufnehmen von Flüssigkeit senkrecht und ziehen Sie sie gerade aus der Mitte des Gefäßes heraus. Diese Technik ist besonders wichtig beim Pipettieren kleiner Volumina (weniger als 50 µl). Wenn Sie die Pipette beim Herausziehen aus der Flüssigkeit schräg halten, verändert sich das aufgenommene Volumen (siehe auch Punkt 8).

7. Vermeiden Sie unnötiges Anfassen von Pipette und Spitzen

Halten Sie die Pipette locker und benutzen Sie die Fingerauflage. Denken Sie daran, die Pipette zwischen den Pipettiervorgängen in den Pipettenständer zurückzustellen. Vermeiden Sie es, Pipettenspitzen oder die verwendeten Gefäße mit bloßen Händen anzufassen. Die dabei übertragene Körperwärme stört das Temperaturgleichgewicht und führt dadurch zu Schwankungen beim abgegebenen Volumen.

8. Achten Sie auf Sie den richtigen Winkel und die Eintauchtiefe

Tauchen Sie die Spitze vor dem Ansaugen ausreichend tief unter den Flüssigkeitsspiegel. Verwenden Sie eine gleichbleibende Tiefe für die Aufnahme des gleichen Volumens. Ein zu geringes Eintauchen, insbesondere bei großvolumigen Pipetten, kann zum Ansaugen von Luft führen. Ein zu tiefes Eintauchen kann dazu führen, dass Flüssigkeit an der Außenseite der Spitze haften bleibt. Wenn die Spitze den Boden des Behälters berührt, kann die Aufnahme behindert werden.

Auswirkungen von Eintauchtiefe und -winkel der Spitze

Empfohlene Eintauchtiefen

9. Verwenden Sie die richtige Pipettenspitze

Verwenden Sie hochwertige Spitzen, die für die Nutzung mit Ihrer Pipette vorgesehen sind. Systemspitzen sind auf die entsprechenden Pipetten abgestimmt. Nicht zusammenpassende Spitzen und Pipetten können zu Ungenauigkeit, höheren Standardabweichungen oder beidem führen. Systemspitzen guter Qualität bieten eine luftdichte Abdichtung, bestehen aus hochwertigen Materialien und weisen keine Formabweichungen auf. Außerdem gewährleisten sie eine zuverlässige Flüssigkeitsabgabe.

Auswirkungen der Qualität der Spitzen

10. Pipettieren Sie mit gleichbleibender Kraft und Geschwindigkeit

Drücken Sie den Kolben gleichmäßig herunter, bis er mit leichter und gleichmäßiger Kraft am ersten Anschlag zum Stillstand kommt. Tauchen Sie die Spitze ein, und lassen Sie dann den Kolben mit konstanter Geschwindigkeit zurückgleiten. Mit vergleichbaren Abläufen erzielen Sie vergleichbare Ergebnisse.

Nicht alle Proben sind gleich und auch hier gibt es Lösungen, um zu einem optimalen Ergebnis zu kommen, die nachfolgend tabellarisch zusammengefasst sind.

Abschließend noch etwas zu den Spitzen und ihren Qualitäten. Nicht jede Spitze ist gleich und nicht jede Spitze ist für die verschiedenen Anwendungen geeignet. Und so kommen wir wieder zu dem anfänglichen Beispiel in der Forensik.

Die Spitze sitzt nun sicher, die Rahmenbedingungen im Labor optimal und entsprechend dem ersten Blogbeitrag zur persönlichen Sicherheit sitzen sie entspannt an der Cleanbench. Alles ist optimal ausgerichtet. Der Täter kann überführt werden …

… denn Sie haben die richtige Spitze gewählt. In diesem Fall mit höchsten Standards für die Forensik und keine handgesteckte, selbst autoklavierte Spitze. Hier noch ein letzter Überblick über die möglichen Qualitäten des Spitzenmaterials.

Weitere Informationen

Dieser Blogbeitrag entstand mit freundlicher Unterstützung der Firma Thermo Fisher Scientific. Quelle aller Bilder: Thermo Fisher Scientific

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Weitere Informationen zum ClipTip System von Thermo Fisher finden Sie in dieser Broschüre.

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