Una pipeta (a veces escrita como pipeta ) es un tipo de herramienta de laboratorio comúnmente utilizada en química y biología para transportar un volumen medido de líquido, a menudo como dispensador de medios . Las pipetas vienen en varios diseños para diversos fines con diferentes niveles de exactitud y precisión , desde pipetas de vidrio de una sola pieza hasta pipetas ajustables o electrónicas más complejas. Muchos tipos de pipetas funcionan creando un vacío parcial sobre la cámara de retención de líquido y liberando selectivamente este vacío para aspirar y dispensar líquido. La precisión de la medición varía mucho según el instrumento.
Las primeras pipetas simples fueron fabricadas en vidrio, como las pipetas Pasteur . Se siguen fabricando pipetas de gran tamaño en vidrio; otros están fabricados en plástico comprimible para situaciones donde no se requiere un volumen exacto.
La primera micropipeta fue patentada en 1957 por el Dr. Heinrich Schnitger ( Marburg , 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 un invento de Wisconsin desarrollado 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; Dependiendo del tamaño, podría estar entre aproximadamente 0,1 μL y 1000 μL (1 ml). Estas pipetas requieren puntas desechables que entran en contacto con el líquido.
Estas pipetas funcionan mediante desplazamiento de aire impulsado por un pistón . Se genera un vacío mediante el recorrido 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 vacío el pistón. El líquido alrededor de la punta pasa a este vacío (junto con el aire en la punta) y luego puede transportarse y liberarse según sea necesario. Estas pipetas son capaces de ser muy precisas y exactas. Sin embargo, dado que dependen del desplazamiento del aire, están sujetos 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 estar capacitados para ejercer una técnica correcta y consistente.
La micropipeta fue inventada y patentada en 1960 por el Dr. Heinrich Schnitger en Marburg , 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, varias personas inventaron la micropipeta ajustable en la Universidad de Wisconsin-Madison, principalmente Warren Gilson y Henry Lardy. [5]
Los tipos de pipetas de desplazamiento de aire incluyen:
Independientemente de la marca o el coste 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 tener este proceso anualmente. Aquellos que estudian ciencia forense e investigación donde es común realizar una gran cantidad de pruebas realizarán calibraciones mensuales.
Para minimizar el posible desarrollo de trastornos musculoesqueléticos debido al pipeteo repetitivo, las pipetas electrónicas suelen sustituir a la versión mecánica.
Son similares a las pipetas de desplazamiento de aire, pero se usan con menos frecuencia y se utilizan para evitar la contaminación y para sustancias volátiles o viscosas en volúmenes pequeños, como el ADN . La principal diferencia es que la punta desechable es una microjeringa (de plástico), 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 única 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 base, así como para preparar soluciones para valoración .
Las pipetas graduadas son un tipo de macropipeta que consta de un tubo largo con una serie de graduaciones, como en una probeta graduada o una 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 siguiente declaración: "Nunca pipetear con la boca KCN, NH3, ácidos fuertes, bases y sales de mercurio". Algunas pipetas se fabricaron 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 , cuentagotas , cuentagotas y cuentagotas para productos 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 pipetas volumétricas (de bulbo), pipetas graduadas y buretas . Están calibrados según los estándares volumétricos ISO de grado A. Se utiliza un tubo de pipeta de vidrio o plástico con un pistón accionado 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 para pipetear con la jeringa para 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 que se utiliza para medir fluidos viscosos como sangre entera o suero. [7] [8]
La pipeta de combustión de gas Winkler-Dennis, desarrollada por Clemens Winkler y refinada por Louis Munroe Dennis, es un aparato para la reacción controlada de líquidos bajo una suave corriente eléctrica y un suministro de oxígeno. [9]
Estos se utilizan para interactuar físicamente con muestras microscópicas, como en los procedimientos de microinyección y sujeción de parches . La mayoría de las micropipetas están hechas de borosilicato , aluminosilicato o cuarzo y hay disponibles muchos tipos y tamaños de tubos de vidrio. 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 introducción reciente en el campo de las micropipetas integra la versatilidad de los microfluidos en una plataforma de pipetas que se puede colocar libremente. En la punta del dispositivo se crea una zona de flujo localizada, 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 interfaz de estas pipetas mediante sistemas neumáticos permite cargar y cambiar múltiples soluciones según sea necesario, con tiempos de intercambio de soluciones de 100 ms.
Inventado por Alar Ainla, actualmente ubicado en el Laboratorio de Tecnología Biofísica [10] de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia. [11]
En el Laboratorio Nacional de Brookhaven se ha desarrollado una pipeta de zeptolitros . La pipeta está hecha de una carcasa de carbono, dentro de la cual se encuentra una aleación de oro y germanio. La pipeta se utilizó para conocer cómo se produce la cristalización . [12]
Se han desarrollado una variedad de dispositivos para un pipeteo más seguro, más fácil y más eficiente. Por ejemplo, un controlador de pipeta motorizado puede ayudar en la aspiración o dispensación de líquidos utilizando 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 pueden 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. [dieciséis]
La recalibración de pipetas [17] es una consideración importante en los laboratorios que utilizan estos dispositivos. Es el acto de determinar la precisión de un dispositivo de medición en comparación con los estándares de referencia trazables del NIST . La calibración de la pipeta es fundamental para garantizar que el instrumento funcione según 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 considerar.
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La postura adecuada para pipetear es el elemento más importante para establecer buenas prácticas de trabajo ergonómicas. [18] Durante tareas repetitivas como pipetear, mantener posiciones corporales que proporcionen un máximo de fuerza con la menor cantidad de estrés muscular es importante 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, tendinitis y otros trastornos musculoesqueléticos. [19] Para ser "ergonómicamente correctos", son esenciales cambios significativos en las posturas tradicionales de pipeteo, como:
minimizar las rotaciones del antebrazo y la muñeca, mantener la altura del brazo y del codo baja y relajar los hombros y la parte superior de los brazos.
Normalmente, las pipetas se almacenan verticalmente en un soporte llamado soporte para pipetas. En el caso de las pipetas electrónicas, estos soportes pueden recargar sus baterías. Los soportes de pipetas más avanzados pueden controlar directamente pipetas electrónicas. [20]
Una tecnología alternativa, especialmente para transferir volúmenes pequeños (rango de micro y nanolitros) es la expulsión acústica de gotas .
