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移液器及其校准方法

研小弟 于 2014-8-25 21:32 发表 [复制链接]

移液器及其校准方法

移液器及其校准方法

移液器是从事生物研究必不可少的“武器”,所以我们也习惯称之为“移液枪”。和真正的武器需要校准一样,移液器也需要进行经常校准。那么目前移液器有哪些校准方法呢


要回答这个问题,我们应先了解下什么是移液器,其功能是什么,对它进行校准时,又有哪些因素会影响其校准结果等问题。


移液器

移液器顾名思义,是可以将一定量的液体从一个地方转移到另一个地方的仪器。当然,移液器不仅能够实现液体的转移,还要能够实现对量的精确控制。因此移液器的校准,便是对其基础功能以及计量结果的检验。移液器的液体转移性能好坏可以通过目视观察判断;但其计量的结果则需借助一些特定的工具和方法才可以得到验证!


移液器校准方法——称重法

当前针对移液器计量结果的检测、验证,主流或主要的方法是采用衡量法!关于这一点,我们乾芸仪器科技有限公司针对我们的客户进行过咨询,绝大多数都是选择这一方法——也被称之为“称重法”。之所以被通称为“称重法”是因为该方法的原理是通过天平对移液器计量的一定容量的液体进行称重,并以此数据为依据从而推断出移液器计量结果的实际值——即容量。


“称重法”的影响因数:

从称重法的原理显然可以看出,“衡量法(或称重法)“校准过程极容易受到如下因素的影响:
  • 温度,因为一定质量的液体的体积会受温度的影响而改变的。因此一定质量的液体,在不同的温度下,其体积也是不同的,这就导致利用移液器计量一定容量的液体时,会因为温度的升高,而导致天平读数即质量下降,从而据此结果推断出的被转移的液体的容量将小于实际容量;
  • 气压,在不同的大气压力下,相同质量的液体其体积也是不同的,但通常这种差异非常轻微,甚至可以忽略;
  • 用于称量的高精度电子天平的水平度、稳定性以及被称量物品放在电子天平托盘上的位置等,均会影响称量结果;
  • 操作人员的操作习惯带来的影响;
    测量仪器如电子天平、温度计等自身的误差带来的影响;
    环境的相对湿度对待校准移液器的校准结果带来的影响;

可见采用传统的衡量法(称重法)对移液器进行校准,将会受到来自环境、人员以及测量仪器、设备等多种因素的影响。为此很多移液器校准或检定实验室不得不从实验室整体设计上去避免、控制这些影响因素。如果实验室环境设计、控制得当,则可最大限度地将上述因素带来的影响降低。但同时将导致一个新的、实际的问题,即是在专业的实验室里面获得的结果数据是否适用于移液器的实际使用场所使用?我们乾芸仪器科技有限公司曾经做过类似测试,结果表明在专业的实验室里得到的结果并不能完全在终端用户处得到复现!

因为终端用户处的环境,是千差万别的,有的甚至高于这些专业的实验室,但更多的则是远远低于这些专业的实验室。因此常常遇到在专业的实验室里校准合格的移液器,当终端用户在自己的工作场所重新校准时,却发现其结果并不理想。这不一定是移液器质量出现问题,常常是因为校准的场所的环境改变了、校准的人员改变了,从而上述影响校准结果的各种因素也改变了。而解决这一问题的最有效的办法就是直接去到终端用户的实际使用场所去对用户的移液器进行校准,这样得到的校准结果对特定的用户来说才是最真实的!

我们当然可以将专业的实验室的仪器、设备,如高精度电子天平、专业技术人员、环境控制的等各种设备搬迁至终端用户处进行校准,但这显然是不经济的,也是行不通的。因为有些仪器,比如高精度电子天平,一旦离开了原本固定的使用场所,是需要重新校准合格才可以使用的。


更高效的、简便的解决方案——分光光度法

那么是否有另一办法可以高效的、简便的解决这个问题呢?这就是下文要与各位探讨的一种全新的移液器校准方法——分光光度法。

分光光度法校准原理是将混合有特殊物质的液体——即溶剂(英文solution),通过移液器量取后注入目标容器,然后通过使用特定的滤波片过滤掉一部分不需要的波长的光后,再对剩余的特定的波长的光进行测量,从而由此计算出移液器实际吸取和排出的液体——即溶剂。


“分光光度法”的影响因数:

由分光光度法校准的原理可见,在采用分光光度法对移液器校准的过程中,可能对校准结果带来影响的因素主要有:
  • 温度,因为分光光度法同样需要使用到液体即溶剂,一定质量量的溶剂,其容积同样受到温度的影响而变化。但如果在用户所在的场所对移液器进行校准,则此影响可以不计,因为某一个具体用户所在的场所内的温度变化,相对来说是固定的,那么这种由温度带来的影响,同样也会存在于用户实际工作中,因此这两者是可以相互抵消的;
  • 气压,同温度带来的影响一样,由气压带来的影响也是可以相互抵消的;
    操作人员的操作习惯带来的影响,因为分光光度法是可以被直接在终端用户使用场所应用的一种移液器校准方法,其操作方法相对于传统的衡量法(或称重法)更为简单、可靠,因此完全可由移液器的使用者来直接对其使用的移液器采用分光光度法进行校准。这样操作者的操作习惯在校准过程中表现出来的差异同样存在与今后的使用过程中,这两者之间的差异也可以相互抵消的;
    环境湿度,因为分光光度法不是对移液器排出的溶剂进行称量,而是对溶剂中所包含的特殊物质的光波进行测量,同时这种特殊物质是不可挥发的,因此在整个测试过程中,其已经通过移液器排出的溶剂,无论其质量如何变化,但结果是不会受到影响的,也就是不需要对环境的干湿度进行控制。

至此我们几乎可以说,针对移液器采用分光光度发进行校准,其整个的测试过程是几乎不受环境因素影响的,如温度、气压、干湿度等,同时因在这一校准过程中,校准人和最终使用人可以做到是同一人,从而因人的因素而带来的差异也是降到最低的。当然这种方法也不确定因素,比如分光光度法设备及使用的试剂自身也必然存在一定的误差,这与传统的衡量法(或称重法)里测量仪器自身的误差一样,比如电子天平自身的误差、温度计自身的误差、干湿度计以及气压计自身的误差等,但这些来自于测量设备、溶剂自身的误差,通常是恒定的,并且是可以事先测量、估算的,可以通过的测量数据进行修正的方法来避免的。

当然,目前分光光度法作为一种针对移液器校准的新的应用方法还是刚刚兴起,在国外也只有少数研究机构或实验室在使用,在我国目前仅停留在理论层面的评估上,并没有在实际中推广、应用。但因为分光光度法不受环境因素干扰,且设备携带方便,使得其应用环境更为随意、宽广,因此根据我们乾芸仪器科技有限公司多年的行业经验认为,这种新型的针对移液器校准的方法,在不久的将来,将会得到更多用户的肯定与承认。

来自乾芸仪器
标签移液器
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