Un dispensador de medios o un dispensador de medios de cultivo es un dispositivo para administrar repetidamente pequeños volúmenes fijos (normalmente entre 1 ml y 50 ml) de líquido, como un medio de crecimiento de laboratorio como agar fundido o disolventes cáusticos o volátiles como el tolueno, en una serie de receptáculos ( Placas de Petri , tubos de ensayo , matraces Fernbach , etc.). A menudo es importante que dichos dispensadores funcionen sin contaminación biológica o química, por lo que deben estar sellados internamente del medio ambiente y diseñados para una fácil limpieza y esterilización antes de su uso. Como mínimo, un dispensador de medios consta de algún tipo de bomba conectada a un tramo de tubo de descarga o a un pico. Los dispensadores utilizados en los laboratorios también suelen estar conectados a microcontroladores para regular la velocidad y el volumen del medio cuando sale de la bomba.
Los dispensadores de medios de laboratorio pueden incluir, entre otros, los siguientes: diseños de pistón flotante, bombas de jeringa , bombas peristálticas , pipetas o pipetas y celdas de inyección a presión . Las bombas rotodinámicas generalmente no son adecuadas para dosificar medios de laboratorio.
El tipo de pistón flotante incluye subtipos operados eléctrica y manualmente. Ambos incluyen una válvula de retención en cada extremo del dispositivo para asegurar el flujo de fluidos en una sola dirección.
El dispensador de medios eléctrico de pistón flotante se basa en el principio de una bomba inductiva . Este diseño utiliza un pistón flotante alojado dentro de un cilindro (normalmente acero inoxidable ferromagnético de alta calidad ) y que vibra según un pulso magnético generado por una bobina de cobre dentro del cilindro y que rodea el pistón. La oscilación del pistón hacia adelante y hacia atrás en el cilindro provoca la aspiración de fluido hacia el interior del cilindro por un extremo, seguida de la expulsión por el otro extremo. [1]
Los dispensadores de medios con tapa de botella son una alternativa económica a la bomba inductiva accionada por motor. Este tipo implica un pistón sobre un émbolo que se empuja hacia abajo contra un resorte: cuando el resorte empuja el pistón de regreso a su posición original, aspira el medio desde un depósito ubicado debajo. Cuando se empuja hacia abajo nuevamente, el émbolo infunde el medio fuera de la punta del dispensador. Al igual que el modelo eléctrico mencionado anteriormente, el dispensador de botella no tiene juntas ni sellos. A diferencia del modelo anterior, este no requiere electricidad . Sin embargo, está limitado en la cantidad total de medio que puede dispensar antes de que sea necesario rellenar la botella original, lo que lo hace conveniente para aplicaciones pequeñas, pero no tanto para aplicaciones más grandes. También son más difíciles de calibrar que las pipetas. [2]
Un dispensador que es capaz de dispensar sólidos como polvos, resinas, microperlas, perlas, etc. Utiliza una placa de metal que contiene orificios para contener una cantidad específica de material sólido que se va a dispensar. Después de llenar los orificios con "polvo", se tira de un control deslizante que abre los orificios, también llamado "método desplegable", dejando que el polvo caiga en un tubo, pocillo o placa de microtitulación. Como este dispositivo es muy preciso, se utiliza ampliamente en laboratorios y en la industria farmacéutica.
Una bomba de jeringa consta de una o más jeringas que han sido precargadas y cargadas en un dispositivo mecanizado que contiene un tornillo de avance accionado por motor que empujará el émbolo alternativo de la(s) jeringa(s) a distancias específicas en intervalos específicos. Estos dispositivos son capaces de ofrecer una precisión extremadamente alta y no tienen pulsos (es decir, el líquido se dispensa en un flujo continuo en lugar de con las pulsaciones de las bombas peristálticas o inductivas), pero su volumen está limitado al volumen total de la jeringa adjunta. s) y, una vez vacías, será necesario rellenar las jeringas antes de volver a utilizarlas, lo que las hace de uso aún más limitado que los dispensadores de botella. También se encuentran entre los tipos de dispensadores de medios más caros actualmente en el mercado. Los medios comunes de las bombas de jeringa son ácidos, productos químicos, refrigerantes, fluidos combustibles, agentes corrosivos, gasolina o combustible diesel, gas o aire no líquido, agua subterránea, materiales peligrosos, fluidos de alta viscosidad, metales líquidos, aceites, agua potable, agua salada, adhesivos y medios de alta temperatura.
Los tipos de bomba de jeringa a presión pueden variar según la empresa:
A pesar de sus inconvenientes, las bombas peristálticas han sido hasta ahora el estándar de la industria para dispensar grandes volúmenes de medios de laboratorio: son capaces de dispensar fluido continuamente desde un depósito a cualquier número de receptáculos y también se pueden usar para fluidos gruesos, espesos o arenosos. Como los delgados que fluyen libremente, y a diferencia de muchos de los otros tipos de dispensadores, el único contacto que tiene el fluido bombeado durante el suministro es con el tubo en el que se transporta: nunca hay ningún contacto con un pistón interno, émbolo o diafragma. , que garantiza los más altos grados de esterilidad y excluye prácticamente cualquier contaminación cruzada química. Sin embargo, su funcionalidad se limita a la vida útil flexible de este tubo, que debe poder soportar cientos de miles de compresiones sin perder integridad; su suministro de fluido es pulsado; la variación en la flexibilidad de los tubos significa que se encuentran entre las formas de dispensador menos precisas; el tubo de una bomba peristáltica puede romperse inesperadamente; muchas bombas incluyen protección para ayudar a contener los fluidos rotos, pero una ruptura puede arruinar un procedimiento de laboratorio cuidadosamente programado y/o dañar el funcionamiento interno de la bomba misma; pocos tipos de bombas dependen más de un microprocesador o son más inútiles en caso de fallo mecánico; Junto con las bombas de jeringa, constituyen los dispensadores más caros del mercado. [4]
Una pipeta consta de una punta tubular larga y delgada conectada a un cilindro hueco que contiene un émbolo. Las pipetas son el tipo de dispensador de medios más simple, más pequeño y, en sus formas básicas, más económico, y además no tienen pulsos. Sin embargo, solo pueden transportar eficazmente uno o dos rellenos a la vez y, a menos que se llenen desde la parte trasera, la punta del tubo debe reinsertarse constantemente en el recipiente de origen para poder volver a llenarlo, lo que crea una oportunidad repetida de contaminación . También requieren que el usuario haga más trabajo que cualquier otro tipo de dispensador, tanto en términos de tiempo para llenar un receptáculo como de energía necesaria para garantizar que cada llenado sea preciso y exacto (los modelos de pipetas digitales pueden funcionar más rápido y requerir menos trabajo por llenado de usuario que los manuales, aunque luego están sujetos a la disponibilidad de electricidad y a la posibilidad de fallo mecánico). En el lado positivo, la pipeta simple tiene pocas piezas móviles, rara vez o nunca se rompe y es capaz de mover medios gruesos o finos, incluidos los que contienen abrasivos, con relativa facilidad.
Un dispensador de células de inyección a presión es capaz de administrar sólo cantidades muy pequeñas de medios extremadamente puros y no viscosos , aunque lo hace con el más alto grado de precisión. Las celdas de este dispensador, que suelen tener una capacidad de entre 0,5 ml y 2 ml, deben llenarse individualmente mediante una centrífuga antes de insertarlas en el dispensador. Una vez cargado, la cantidad de fluido dispensado dependerá de la presión de un gas inerte como helio o nitrógeno liberado de un tanque y empujado contra las celdas a presiones de hasta 8500 libras por pulgada cuadrada (59 MPa). La celda de inyección a presión se considera un tipo de bomba "dinámica" en lugar de un tipo de "desplazamiento" porque logra el movimiento de líquidos ejerciendo fuerza sobre ellos directamente sin partes móviles.