고등학교와 대학에서 최첨단 연구 센터에 이르기까지 피펫은 전 세계 실험실의 필수품입니다. 이 작지만 매우 기능적인 기기는 다양한 크기, 디자인 및 용량으로 제공되며 용도에 따라 다른 피펫을 사용합니다. 아래에서는 실험실에서 피펫을 사용하는 방법에 대한 모범 사례 기술을 살펴봅니다. 또한 기기의 역사, 피펫 모델의 유형, 피펫 실험실 기기의 사용을 포함하여 몇 가지 중요한 피펫 사실을 다룹니다.
피펫
실험실 피펫이란 무엇입니까?
실험실 피펫은 과학자들이 액체를 안전하고 정확하게 전달할 수 있도록 해주는 특수 도구입니다. 생물학, 화학 및 의료 실험실에서 일반적으로 사용되는 이 피스톤 구동 기기는 주사기와 유사하며 기본 일체형 유리 피펫에서 정교한 전자 피펫에 이르기까지 다양한 디자인으로 제공됩니다. 다양한 디자인의 정확도와 정밀도는 매우 다양하며 실험실은 고유한 요구 사항에 따라 피펫을 선택합니다. 일부 피펫은 수동으로 작동되는 반면 다른 피펫은 자동화 기술을 사용합니다.
실험실 피펫은 어떻게 작동합니까?
대부분의 실험실 피펫은 액체를 흡인하고 방출하기 위해 액체 홀딩 챔버 위에 공기 진공을 사용합니다. 이 공기 치환은 수동 및 전기 피펫과 함께 사용하도록 설계되었으며 팁을 액체 표면 바로 아래에 삽입하는 것을 볼 수 있습니다. 그런 다음 플런저에 가해지는 압력이 해제되어 유체가 팁으로 유입됩니다. 유체를 방출하기 위해 플런저에 압력을 가하여 유체를 챔버 아래로 강제로 팁 밖으로 밀어냅니다.
실험실 피펫의 역사
피펫 개념은 100년 넘게 존재해 왔지만 최초의 마이크로피펫은 1957년까지 특허를 받지 못했습니다. 업계를 선도하는 실험실 기기 제조업체인 Eppendorf의 설립자인 독일 과학자 Dr. Heinrich Schnitger가 개발했습니다. Schnitger는 1961년에 상업 생산을 시작했으며 마이크로피펫은 전 세계 실험실에서 빠르게 인기를 얻었습니다.
미국 발명가 Warren Gilson과 생화학 교수 Henry Lardy도 조정 가능한 마이크로피펫을 개발한 공로를 인정받고 있습니다. 조정 가능한 마이크로피펫은 실험실 유연성을 높이기 위해 다양한 크기와 부피 조합으로 제공됩니다.
마이크로 및 대형 피펫
마이크로피펫은 정밀함을 염두에 두고 설계되어 과학자들이 마이크로리터 범위의 액체를 정확하게 추출, 운반 및 분배할 수 있습니다. 마이크로피펫 용량 범위는 1~1000 마이크로리터입니다. 마이크로피펫은 0.25–5 mL 범위의 부피를 가진 대규모 배치용으로 설계되었습니다.
실험실 피펫 유형
수십 년 동안 제조업체는 특수 용도를 위한 다양한 피펫을 개발했습니다. 오늘날 피펫은 무수한 디자인으로 제공되며 다양한 모델의 정밀도와 정확도가 매우 다양합니다. 아래에는 실험실에서 가장 일반적인 파이펫 중 일부가 나열되어 있습니다.
단일 채널 피펫
가변 부피 공기 치환 피펫으로도 알려진 단일 채널 피펫은 다목적이며 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 대부분은 0에서 2500마이크로리터 사이의 넓은 용량 범위를 제공합니다. 응용 프로그램에 따라 과학자는 조정 가능한 고정 용량 단일 채널 피펫을 사용하도록 선택할 수 있습니다.
단일 채널 피펫의 작고 컴팩트한 특성은 원뿔형 튜브 및 클램쉘 용기와 같은 작은 소스 및 대상 용기에 사용하기에 이상적임을 의미합니다. 단일 채널 피펫은 작은 용기에 충분히 콤팩트할 뿐만 아니라 웰 및 웰 플레이트에서도 잘 작동합니다.
고품질 단일 채널 피펫은 효율적일 뿐만 아니라 인체공학적으로 설계되어 사용자 경험을 최대한 직관적이고 편안하게 만들어줍니다. 이것은 반복적인 긴장 부상의 위험을 최소화하고 정확성과 정밀도를 높이는 데 도움이 됩니다.
컴팩트하고 사용하기 쉽지만 단일 채널 피펫은 한 번에 하나의 액체 샘플을 옮기는 데만 사용할 수 있습니다. 즉, 여러 전송이 필요할 때 사용하는 것이 지루하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다.
다채널 피펫
다중 채널 파이펫은 마이크로플레이트 응용 분야에 이상적이며 소규모 응용 분야 및 반복 작업에 이상적입니다. 대부분 8~12개의 헤드가 있어 과학자들이 단일 장치를 사용하여 여러 액체 샘플을 옮길 수 있습니다.
생산성은 다중 채널 파이펫의 주요 이점 중 하나이며 이 기술은 필요한 개별 전송 횟수를 크게 줄입니다. 이들은 중합효소 연쇄 반응(PCR), 효소 결합 면역흡착 분석법(ELISA) 및 세포 배양 연구에 종사하는 과학자들이 선호하는 경우가 많습니다.
다중 채널 피펫은 필요한 개별 이동 횟수를 줄이긴 하지만 여전히 손의 피로를 유발합니다. 이러한 이유로 많은 다중 채널 피펫에는 스프링 장착 팁이 있어 손 압력을 줄이고 반복적인 긴장 손상의 위험을 최소화하며 실험실에서 피펫 기능을 향상시킵니다.
전기 피펫
반복적인 긴장 손상은 실험실 과학자들이 직면하는 가장 일반적인 위험 중 하나입니다. 전자 피펫은 자동 환기 프로세스를 통해 부상 위험을 최소화합니다. 내부 모터가 있는 전자 피펫은 수동 피펫과 동일한 정확도와 정밀도를 제공하지만 물리적인 부담은 없습니다. 전자 피펫은 시약을 여러 용량으로 나누는 과정인 여러 번 분주할 때 특히 유용합니다.
예를 들어 PCR 마스터 믹스를 96-웰 플레이트로 옮기는 과학자는 전자 피펫을 사용하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 수동 피펫을 사용하려면 96번의 개별 이동이 필요하며 이는 상당한 인체 공학적 스트레스를 초래합니다. 반대로 전자 피펫은 팁 크기와 전달되는 액체의 양에 따라 전달 시간을 30% 이상 줄일 수 있습니다. 전자 피펫을 사용하면 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 손 부상과 피로의 위험도 최소화할 수 있습니다.
공기 변위 속도와 분산은 내부 모터를 사용하여 조절되어 배럴 오염을 줄이고 기포 형성을 방지합니다. 특정 실험실 작업에 맞게 사전 프로그래밍하여 효율성을 높일 수 있습니다. 전자 피펫은 또한 조정 가능한 팁 간격을 제공하여 과학자들이 여러 샘플을 동시에 옮길 수 있도록 합니다.
다채널 전자 피펫
다중 채널 전자 피펫은 다중 헤드의 효율성과 자동화의 인체공학적 이점을 결합합니다. 두 기술을 모두 사용하면 마이크로플레이트를 채울 때 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 많은 경우 작업을 완료하는 데 필요한 시간을 1분 미만으로 줄일 수 있습니다.
혈청 피펫
조직 및 세포 배양 응용 분야에서 혈청 피펫은 일반적으로 유리 또는 폴리스티렌으로 만들어집니다. 살균이 우선시되는 실험실에서 과학자들은 종종 내구성 있는 플라스틱으로 만들어진 일회용 피펫을 사용합니다. 혈청학적 피펫은 일반적으로 1mL 이상의 액체 용량에 사용됩니다.
수동 스테퍼 피펫
최대 5mL의 분주 범위를 갖춘 피펫은 기본적이고 반복적인 작업에 이상적입니다. 양변위 원리에 의해 구동되며 챔버를 다시 채우지 않고 작은 샘플을 빠르게 연속적으로 분주하는 데 사용할 수 있습니다. 양변위 원리에 의존하는 수동 스테퍼 피펫은 다루기 어려운 점성과 휘발성 액체에 이상적입니다.
