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移液器工作原理及选型指南

移液器工作原理及选型指南 捷倍斯生物
2024-11-22
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导读:移液器是使用最广泛的实验室工具之一。它们被设计用来测量少量的液体和/或在容器之间转移液体。它们有各种各样的类型,从简单的血清学和Pasteur移液器到含有主体、柱塞和活塞的更复杂仪器。后者通常被称为微
一. 什么是移液器?
移液器是使用最广泛的实验室工具之一。它们被设计用来测量少量的液体和/或在容器之间转移液体。它们有各种各样的类型,从简单的血清学和Pasteur移液器到含有主体、柱塞和活塞的更复杂仪器。后者通常被称为微量移液器,有多种类型,具有许多不同的功能。下面将介绍所有这些。

1.1、移液器的工作原理是怎么样的?

空气式移液器:空气式移液器在活塞和样品之间有一个气垫。为了吸出液体,活塞首先下降,推出与所需液体体积相对应的空气体积,然后再向上移动,形成部分真空,由液体填充。

容积式移液器:在容积式移液器中,活塞与样品直接接触,所以是一次性吸头的一部分,而不是移液器本身,以避免交叉污染。吸液过程与空气式移液器相似:活塞向上移动,产生部分真空,由液体填充。

图1 | 移液器如何工作:空气式移液器与容积式移液器

实验室通常使用空气式移液器,因为其价格较低,而且很适合大多数液体,包括粘性和挥发性液体,只要使用正确的技术和移液器吸头。

但是,如果你经常需要移取非常粘稠或非常易挥发的液体,容积式移液器可能更适合你的需要。容积式吸头的成本较高,因为有集成活塞,但由于吸头内没有气垫,挥发性液体无法蒸发,粘稠的样品被更有效地推出来。

此外,容积式移液器在移取冷、热样品时更准确,因为它们不受温度变化的影响。

1.2、可调式移液器与固定体积移液器

顾名思义,可调节体积的移液器涵盖了一定的体积范围,而固定体积的移液器则只设计为移取特定的体积。在购买移液器时,实验室通常选择可调体积的移液器,因为它们具有更大的灵活性,可以用于许多不同的应用。

然而,它们的精确度在最大移液量时是最高的,并且随着移液量的增加而略有下降,因此固定体积移液器可能更适合某些应用。

因为可调容积空气式移液器通常是实验室的首选,所以下面的章节将重点介绍这种移液器类型。

二. 如何选择移液器

寻找合适的移液器可能会让人困惑。为了帮助你做出这一决定,我们概述了在选择新移液器时需要注意的几个问题。

2.1、手动移液器和电子移液器:

手动移液器:通过机械操作实现吸液和排液,适用于大多数常规实验。

电子移液器:利用电子控制进行精确操作,适用于高精度和重复性要求高的实验。

2.2、量程范围

移液器的量程范围决定了其适用的液体体积。常见的量程范围包括:

0.1-2µL:适用于微量液体操作,如PCR反应液。

2-20µL:适用于少量样品转移。

20-200µL:适用于大多数常规实验操作。

100-1000µL:适用于较大体积的液体转移。

选择适合的量程范围能够确保操作的精确性和可靠性。

2.3、  准确性和精确性

准确性指移液器所吸取和排出的液体量与设定值的接近程度,而精确性指多次吸取和排出液体量的一致性。一般来说,移液器的规格表中会标明其准确性和精确性数据,选择时应参考这些数据,以确保实验结果的可靠性。

移液器看似很小的东西,其实是对机械结构领域非常考验的一类工具,和高端机械手表有异曲同工之妙。移液器通过各类机械件的组合,尤其现在很多用到的是塑料件的组合,精密的控制液体的移动,没有任何检测环节,还控制很好的重复性和误差,其实并不容易。

2.4、 舒适性和易用性

人体工程学设计:手柄应符合人体工程学设计,操作舒适,减少长时间使用造成的疲劳。

操作力:移液器的按钮和操作力应适中,避免手部疲劳。

可调节性:量程调节应方便快捷,且读数清晰。

手感基本可以从两个维度来看:重量和按压力。由于是长期持握,移液器重量一直是品牌的卖点,越轻——操作的舒适度越好因此这也是所有品牌一直在追求改善的目标。按压力基本可以分为两类:

阻尼式移液器:顾名思义,需要一定的按压力,此类移液器以金属活塞为主的品牌为主,代表品牌有Rainin(美国瑞宁/梅特勒收购)、Nichiryo(日本立洋)、金花(国产)、其他仿制国产。此类移液器相对更受欧美实验人员喜欢,而且连续点液会更有操控性。但由于重量偏中,压力感强,也由于早期非阻尼式移液器更早进入中国市场,因此亚洲尤其中国实验人员,对此类移液器并不感冒。因此这些品牌也开始走向无阻尼式设计。

无阻尼式移液器:顾名思义,无太多阻力即可吸取排出,代表品牌有Thermo、Eppendorf(德国艾本德)、Brand(德国普兰德)、Biohit(芬兰百得/赛多利斯收购)、大龙(国产/沿袭百得入门级型号)。此类移液器由于早期进驻中国较早,用户习惯基本养成,因此广受欢迎。但近些年零件开始降本后,注塑件替换较多,稳定性渐渐受到影响。

那么核心在哪里,为什么导致了国产进口的差异?

移液器的核心零部件其中几个为:活塞,链接件,数轮。其中最为关键的活塞和链接件往往有两类材质:金属和复合材料(陶瓷或合成高聚物)而无论是金属工艺还是材料成型工艺,国内技术的成熟度并无法很好的满足,零件本身和批次之间的波动非常容易影响移液器的稳定性,而装配工艺同样也会带来问题,因此稳定移液器的诞生设计及制造均不容易。

2.5、 耐用性和维护
材料和工艺:选择高质量材料制造的移液器,确保耐用性和使用寿命。

维护和校准:移液器应易于清洁和维护,且定期校准以确保准确性。

三. 常用移液器品牌及特点

移液器品牌分类,包括国内和国外品牌,以及移液器的发展历程。国外品牌如德国艾本德、美/法吉尔森和芬兰雷勃等在市场上占据重要地位。国内品牌如大龙、金花等也颇具影响力。随着技术需求的发展,移液器经历了从固定量程到可调量程的变革。

手动移液器里面最好用的是Eppendorf的,准确、轻便、推杆阻力小,质量稳定。售后服务目前Eppendorf是收费的,尽管单道的很耐用。

Gilson的缺点是推杆阻力大,使用比较费力,曾经有个师妹说用Gilson用到手抽筋~,不过Gilson也有轻便型的,推杆阻力很小,但是价格也偏贵些了(Gilson的两种枪价钱都是一样的,而且Gilson能够提供很好的售后服务,每把枪都是终生免费清洗校正,故Gilson的枪使用寿命很长,保养得好可达8-10年,甚至有些地方的枪用了20多年都还在使用,而且一样能通过各级计量单位的检测。) gilson会在年底做些现场的免费售后。

thermo(原为芬兰雷伯)和芬兰biohit都同属一家,系列款式比较多,销量紧随其后,价格稍优惠些。Thermo的手动移液器也不错,应该说集合Eppendorf和Gilson的优点与一身,但拿在手上的感觉不如Eppendorf和Gilson,毕竟品牌没那么大,性价比不错。Thermo售后服务不详。

BioHit建议做科研就不要用了,他的1000ul的移液器调整梯度只有5ul,也就是说1000ul的移液器只能取5ul的倍数,biohit多道的比较好用。Biohit三年内免费保修,能够针对所有品牌售后。

美国ranin和德国brand价位和Eppendorf差不多,但销量要差很多,但舒适性还不错。还有丹麦凯博、芬兰艾斯玛特、日本立洋等

Dragonmed大龙的移液器,大龙的技术来源于BIOHIT,是国内仿造BioHit的,从外观到结构还有调整梯度,无任何区别地仿造,可谓BioHit的A货~。

Hotide是国内新生的品牌,不生产手动移液器,只做电动移液器。价格高于手动移液器,但比国外大品牌的电动移液器便宜很多。

国产移液器有北京的金花移液器(北京青云),整体构造仿造吉尔森移液器。

价格方面

手动移液器:

Eppendorf和Gilson价格相当,约1200~2000,

Thermo便宜些800~1200

BioHit最便宜400~1200

Dragonmed200~400。

电子移液器:

Eppendorf和Gilson相当,约8000~12000;

Thermo5000~7000;

Hotide4000~5000

BioHit 1800~2200。

价格随生产厂家调整浮动,以上价格仅供参考。

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