כשמדובר במדידת ודילוק של נפח ספציפי של כל נוזל, פיפטות הן הכרחיות בסביבת המעבדה של ימינו. בהתאם לגודל המעבדה ולנפח שיש לדלוק, סוגים שונים של פיפטות נפוצים:
- פיפטות להזזת אוויר
פיפטות תזוזה חיובית
- פיפטות מדידה
- פיפטות טווח מתכוונן
בשנת 2020, אנו מתחילים לראות שמיקרופיפטות להזזת אוויר ממלאות תפקיד מכריע במאבק נגד COVID-19, והן משמשות להכנת דגימות לגילוי פתוגנים (למשל, RT-PCR בזמן אמת). בדרך כלל, ניתן להשתמש בשני עיצובים שונים, פיפטות להזזת אוויר ידניות או ממונעות.
פיפטות ידניות להזזת אוויר לעומת פיפטות ממונעות להזזת אוויר
בדוגמה של פיפטה עם תזוזת אוויר, בוכנה מוזזת למעלה או למטה בתוך הפיפטה כדי ליצור לחץ שלילי או חיובי על עמודת האוויר. זה מאפשר למשתמש לשאוף או לפלוט דגימה נוזלית באמצעות קצה פיפטה חד פעמי, בעוד שעמודת האוויר בקצה מפרידה את הנוזל מהחלקים הלא-חד פעמיים של הפיפטה.
ניתן לתכנן את תנועת הבוכנה כך שתתבצע באופן ידני על ידי המפעיל או באופן אלקטרוני, כלומר המפעיל מזיז את הבוכנה באמצעות מנוע הנשלט בלחיצת כפתור.
מגבלות של פיפטות ידניות
שימוש ממושך בפיפטות ידניות עלול לגרום לאי נוחות ואף לפציעה של המפעיל. הכוח הנדרש להזרמת נוזלים ופליטת קצה הפיפטה, בשילוב עם תנועות חוזרות ונשנות תכופות במשך מספר שעות, עלול להגביר את הסיכון למתח שרירים חוזר ונשנה (RS - Repetitive Muscle Makeup - מתיחת שרירים חוזרת ונשנית) במפרקים, במיוחד באגודל, במרפק, בשורש כף היד ובכתף.
פיפטות ידניות דורשות לחיצה על כפתור האגודל כדי לשחרר את הנוזל, בעוד שפיפטות אלקטרוניות מציעות ארגונומיה טובה יותר עם כפתור המופעל אלקטרונית בדוגמה זו.
חלופות אלקטרוניות
פיפטות אלקטרוניות או ממונעות הן אלטרנטיבות ארגונומיות לפיפטות ידניות, המשפרות ביעילות את תפוקת הדגימה ומבטיחות דיוק מדויק. בניגוד לכפתורים מסורתיים הנשלטים באמצעות אגודל והתאמות ידניות של נפח, פיפטות חשמליות מגיעות עם ממשק דיגיטלי להתאמת נפח, שאיבה ושחרור באמצעות בוכנה המופעלת חשמלית.
בחירת מנוע לפיפטות אלקטרוניות
מכיוון שפיפטציה היא לעתים קרובות הצעד הראשון בתהליך רב-שלבי, כל אי דיוק או פגם המתרחשים בעת מדידת חלק קטן זה של נוזל ניתן לחוש לאורך כל התהליך, ובסופו של דבר משפיעים על הדיוק והדיוק הכוללים.
מהו דיוק ודיוק?
דיוק מושג כאשר פיפטה מוציאה את אותה נפח מספר פעמים. דיוק מושג כאשר הפיפטה מוציאה את נפח היעד במדויק וללא כל שגיאה. קשה להשיג דיוק ודיוק בו זמנית, אך התעשיות המשתמשות בפיפטות דורשות גם דיוק וגם מדויקות. למעשה, זהו הסטנדרט הגבוה והקריטי שמאפשר לשחזר תוצאות ניסוייות.
לב ליבה של כל פיפטה אלקטרונית הוא המנוע שלה, אשר משפיע באופן משמעותי על הדיוק והדיוק של הפיפטה, בנוסף למספר גורמים חשובים אחרים כגון גודל האריזה, הספק ומשקל. מהנדסי תכנון פיפטות בוחרים בעיקר במפעילים ליניאריים מסוג stepper או במנועי DC. עם זאת, גם למנועי stepper וגם למנועי DC יש יתרונות וחסרונות משלהם.
מנועי DC
מנועי DC הם מנועים פשוטים שמסתובבים כאשר מופעל זרם ישר. הם אינם דורשים חיבורים מסובכים כדי להפעיל את המנוע. עם זאת, בהתחשב בדרישות התנועה הליניארית של פיפטות אלקטרוניות, פתרונות מנוע DC דורשים בורג מוביל נוסף וגלגל שיניים כדי להמיר את התנועה הסיבובית לתנועה ליניארית ולספק את הכוח הנדרש. פתרונות DC דורשים גם מנגנון משוב בצורת חיישן אופטי או מקודד כדי לשלוט במדויק במיקום הבוכנה הליניארית. בשל האינרציה הגבוהה של הרוטור שלה, חלק מהמתכננים עשויים להוסיף גם מערכת בלימה כדי לשפר את דיוק המיקום.
מנועי צעד
מצד שני, מהנדסים רבים מעדיפים פתרונות של מפעילים ליניאריים מסוג stepper בגלל קלות האינטגרציה שלהם, ביצועיהם המעולים ועלותם הנמוכה. מפעילים ליניאריים מסוג stepper מורכבים ממנועי stepper בעלי מגנט קבוע עם רוטור בעל הברגה ומוטות פילמנט משולבים כדי לייצר תנועה ליניארית ישירה במארזים קטנים.
זמן פרסום: 19 ביוני 2024