Una pipeta (a veces escrita como pipet ) es un tipo de herramienta de laboratorio que se usa comúnmente en química y biología para transportar un volumen medido de líquido, a menudo como un dispensador de medios . Las pipetas vienen en varios diseños para diversos propósitos con diferentes niveles de precisión y exactitud , desde pipetas de vidrio de una sola pieza hasta pipetas electrónicas o ajustables más complejas. Muchos tipos de pipetas funcionan creando un vacío parcial sobre la cámara que contiene el líquido y liberando selectivamente este vacío para extraer y dispensar el líquido. La precisión de la medición varía mucho según el instrumento.
Las primeras pipetas sencillas se fabricaban en vidrio, como las pipetas Pasteur . Las pipetas de gran tamaño siguen fabricándose en vidrio; otras se fabrican en plástico flexible para situaciones en las que no se requiere un volumen exacto.
La primera micropipeta fue patentada en 1957 por el Dr. Heinrich Schnitger ( Marburgo , Alemania). El fundador de la empresa Eppendorf , el Dr. Heinrich Netheler, heredó los derechos y comenzó la producción comercial de micropipetas en 1961.
La micropipeta ajustable es una invención de Wisconsin desarrollada a través de interacciones entre varias personas, principalmente el inventor Warren Gilson y Henry Lardy, profesor de bioquímica en la Universidad de Wisconsin-Madison . [1] [2]
Aunque existen nombres específicos para cada tipo de pipeta, en la práctica, cualquier tipo puede denominarse "pipeta". [3] Las pipetas que dispensan menos de 1000 μL a veces se distinguen como micropipetas.
Los términos "pipeta" y "pipeta" se utilizan indistintamente a pesar de pequeñas diferencias históricas en su uso. [4]
Las micropipetas de desplazamiento de aire son un tipo de micropipeta ajustable que administra un volumen medido de líquido; según el tamaño, podría ser de entre 0,1 μL y 1000 μL (1 mL). Estas pipetas requieren puntas desechables que entren en contacto con el líquido.
Estas pipetas funcionan mediante el desplazamiento de aire impulsado por un pistón . Se genera un vacío mediante el desplazamiento vertical de un pistón de metal o cerámica dentro de una funda hermética. A medida que el pistón se mueve hacia arriba, impulsado por la depresión del émbolo, se crea un vacío en el espacio que deja vacante el pistón. El líquido alrededor de la punta se mueve hacia este vacío (junto con el aire en la punta) y luego se puede transportar y liberar según sea necesario. Estas pipetas pueden ser muy precisas y exactas. Sin embargo, dado que dependen del desplazamiento de aire, están sujetas a imprecisiones causadas por el entorno cambiante, en particular la temperatura y la técnica del usuario. Por estas razones, este equipo debe mantenerse y calibrarse cuidadosamente, y los usuarios deben recibir capacitación para ejercer una técnica correcta y constante.
La micropipeta fue inventada y patentada en 1960 por el Dr. Heinrich Schnitger en Marburgo , Alemania. Posteriormente, el cofundador de la empresa de biotecnología Eppendorf , el Dr. Heinrich Netheler, heredó los derechos e inició el uso global y generalizado de las micropipetas en los laboratorios. En 1972, la micropipeta ajustable fue inventada en la Universidad de Wisconsin-Madison por varias personas, principalmente Warren Gilson y Henry Lardy. [5]
Los tipos de pipetas de desplazamiento de aire incluyen:
Independientemente de la marca o el precio de la pipeta, todos los fabricantes de micropipetas recomiendan comprobar la calibración al menos cada seis meses, si se utilizan con regularidad. Las empresas de la industria farmacéutica o alimentaria deben calibrar sus pipetas trimestralmente (cada tres meses). Las escuelas que imparten clases de química pueden realizar este proceso anualmente. Quienes estudian ciencias forenses e investigación, donde es habitual realizar una gran cantidad de pruebas, realizarán calibraciones mensuales.
Para minimizar el posible desarrollo de trastornos musculoesqueléticos debido al pipeteo repetitivo, las pipetas electrónicas comúnmente reemplazan la versión mecánica.
Son similares a las pipetas de desplazamiento de aire, pero se utilizan con menos frecuencia y se emplean para evitar la contaminación y para sustancias volátiles o viscosas en pequeños volúmenes, como el ADN . La principal diferencia es que la punta desechable es una microjeringa (plástica), compuesta por un capilar y un pistón (parte interior móvil) que desplaza directamente el líquido.
Las pipetas volumétricas o pipetas de bulbo permiten al usuario medir un volumen de solución con extrema precisión (precisión de cuatro cifras significativas). Estas pipetas tienen un bulbo grande con una porción larga y estrecha en la parte superior con una sola marca de graduación, ya que están calibradas para un solo volumen (como un matraz volumétrico ). Los volúmenes típicos son 20, 50 y 100 ml. Las pipetas volumétricas se utilizan comúnmente para preparar soluciones de laboratorio a partir de una solución base, así como para preparar soluciones para titulación .
Las pipetas graduadas son un tipo de macropipeta que consiste en un tubo largo con una serie de graduaciones, como en una probeta graduada o bureta , para indicar diferentes volúmenes calibrados. También requieren una fuente de vacío; en los primeros tiempos de la química y la biología, se utilizaba la boca. Las normas de seguridad incluían la declaración: "Nunca pipetear con la boca KCN, NH3, ácidos fuertes, bases y sales de mercurio". Algunas pipetas se fabricaban con dos burbujas entre la boquilla y la línea de nivel de la solución, para proteger al químico de la ingestión accidental de la solución.
Las pipetas Pasteur son pipetas de plástico o vidrio que se utilizan para transferir pequeñas cantidades de líquidos, pero no están graduadas ni calibradas para ningún volumen en particular. El bulbo está separado del cuerpo de la pipeta. Las pipetas Pasteur también se denominan pipetas de tetina , goteros , cuentagotas para ojos y goteros químicos .
Las pipetas de transferencia , también conocidas como pipetas Beral , son similares a las pipetas Pasteur pero están hechas de una sola pieza de plástico y su bulbo puede servir como cámara de retención de líquido.
Las jeringas de pipeteo son dispositivos portátiles que combinan las funciones de las pipetas volumétricas (de bulbo), las pipetas graduadas y las buretas . Están calibradas según los estándares volumétricos ISO de grado A. Se utiliza un tubo de pipeta de vidrio o plástico con un pistón operado con el pulgar y un sello de PTFE que se desliza dentro de la pipeta en una operación de desplazamiento positivo. Un dispositivo de este tipo se puede utilizar en una amplia variedad de fluidos (fluidos acuosos, viscosos y volátiles; hidrocarburos; aceites esenciales; y mezclas) en volúmenes entre 0,5 mL y 25 mL. Esta disposición proporciona mejoras en precisión, seguridad de manejo, confiabilidad, economía y versatilidad. No se necesitan puntas desechables ni ayudas de pipeteo con la jeringa de pipeteo.
La pipeta Van Slyke, inventada por Donald Dexter Van Slyke , es una pipeta graduada comúnmente utilizada en tecnología médica con pipetas serológicas para análisis volumétricos. [6]
La pipeta Ostwald-Folin, desarrollada por Wilhelm Ostwald y refinada por Otto Folin , es un tipo de pipeta volumétrica utilizada para medir fluidos viscosos como sangre completa o suero. [7] [8]
La pipeta de combustión de gas Winkler-Dennis, desarrollada por Clemens Winkler y perfeccionada por Louis Munroe Dennis, es un aparato para la reacción controlada de líquidos bajo una corriente eléctrica suave y un suministro de oxígeno. [9]
Se utilizan para interactuar físicamente con muestras microscópicas, como en los procedimientos de microinyección y fijación de parches . La mayoría de las micropipetas están hechas de borosilicato , aluminosilicato o cuarzo y hay muchos tipos y tamaños de tubos de vidrio disponibles. Cada una de estas composiciones tiene propiedades únicas que determinarán las aplicaciones adecuadas.
Las micropipetas de vidrio se fabrican en un extractor de micropipetas y normalmente se utilizan en un micromanipulador .
Una reciente introducción en el campo de las micropipetas integra la versatilidad de la microfluídica en una plataforma de pipeta que se puede posicionar libremente. En la punta del dispositivo se crea una zona de flujo localizada, lo que permite un control constante del entorno de nanolitros, directamente frente a la pipeta. Las pipetas están hechas de polidimetilsiloxano (PDMS), que se forma mediante moldeo por inyección reactiva. La interconexión de estas pipetas mediante neumática permite cargar y cambiar múltiples soluciones según la demanda, con tiempos de intercambio de solución de 100 ms.
Inventado por Alar Ainla, actualmente ubicado en el Laboratorio de Tecnología Biofísica [10] en la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia. [11]
En el Laboratorio Nacional de Brookhaven se ha desarrollado una pipeta de zeptolitro . La pipeta está hecha de una capa de carbono, dentro de la cual hay una aleación de oro y germanio. La pipeta se utilizó para aprender sobre cómo se produce la cristalización . [12]
Se han desarrollado diversos dispositivos para lograr un pipeteo más seguro, sencillo y eficiente. Por ejemplo, un controlador de pipeta motorizado puede ayudar a la aspiración o dispensación de líquidos mediante pipetas volumétricas o pipetas graduadas; [13] una tableta puede interactuar en tiempo real con la pipeta y guiar al usuario a través de un protocolo; [14] y una estación de pipeta puede ayudar a controlar la profundidad de inmersión de la punta de la pipeta y mejorar la ergonomía. [15]
Los robots pipeteadores son capaces de manipular las pipetas como lo harían los humanos. [16]
La recalibración de pipetas [17] es un aspecto importante a tener en cuenta en los laboratorios que utilizan estos dispositivos. Es el acto de determinar la precisión de un dispositivo de medición comparándolo con los estándares de referencia trazables del NIST . La calibración de pipetas es esencial para garantizar que el instrumento funcione de acuerdo con las expectativas y según los regímenes o protocolos de trabajo definidos. La calibración de pipetas se considera un asunto complejo porque incluye muchos elementos del procedimiento de calibración y varias opciones de protocolo de calibración, así como marcas y modelos de pipetas a tener en cuenta.
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La postura correcta al pipetear es el elemento más importante para establecer buenas prácticas de trabajo ergonómicas. [18] Durante tareas repetitivas como el pipeteo, es importante mantener posiciones corporales que proporcionen un máximo de fuerza con la menor cantidad de estrés muscular para minimizar el riesgo de lesiones. Se han identificado varias técnicas de pipeteo comunes como potencialmente peligrosas debido a factores de estrés biomecánico. A continuación se presentan recomendaciones para acciones correctivas de pipeteo, realizadas por varias agencias gubernamentales de EE. UU. y expertos en ergonomía.
A diferencia de las pipetas axiales tradicionales, el pipeteo ergonómico puede afectar la postura y prevenir lesiones comunes al pipetear, como el síndrome del túnel carpiano, la tendinitis y otros trastornos musculoesqueléticos. [19] Para que sea "ergonómicamente correcto", son esenciales cambios significativos en las posturas de pipeteo tradicionales, como:
minimizando las rotaciones del antebrazo y la muñeca, manteniendo una altura baja del brazo y del codo y relajando los hombros y la parte superior de los brazos.
Por lo general, las pipetas se almacenan verticalmente en soportes llamados soportes para pipetas. En el caso de las pipetas electrónicas, estos soportes pueden recargar sus baterías. Los soportes para pipetas más avanzados pueden controlar directamente las pipetas electrónicas. [20]
Una tecnología alternativa, especialmente para transferir volúmenes pequeños (rango micro y nano litros) es la eyección acústica de gotas .
