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Tröpfchen für Tröpfchen
Produktübersicht: Flaschenaufsatz- und Mehrfachdispenser


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Wenn Sie nach dem Kauf von Stepperpipetten und Flaschennaufsatzdispensern noch etwas Geld übrig haben, können Sie es in einen Rucksack-Kaffee-Dispenser investieren. Mit dem von Ingenieur-Studenten an der Universität von British-Kolumbien in Vancouver konstruierten Gerät, können Sie den Kaffee direkt aus dem Rucksack in die Tasse abfüllen. Fehlt nur noch jemand, der bereit ist, mit dem Kaffee-Rucksack auf dem Buckel in Ihrem Institut herumzulaufen. Foto: University of British Columbia

Manchmal ist es sinnvoller, jedem Mitarbeiter eine Stepperpipette in die Hand zu drücken, statt ewig am Pipettierroboter rumzubasteln.

Immer mehr Labore stöhnen unter der Last moderner Hochdurchsatz-Methoden, die mit nervtötenden und auch körperlich belastenden Pipettier-Marathons einhergehen. Wer sich‘s leisten kann, schafft sich für diese Arbeiten einen Pipettierroboter an. Für viele Arbeitsgruppen, die nur hin und wieder hohe Durchsätze pipettieren und deren Assays und Pipettierprotokolle häufig variieren, sind diese aber in der Regel zu teuer oder zu unflexibel.

Einen Ausweg aus diesem Dilemma bieten mechanische oder elektrische Dispensierpipetten, die zwar nicht mit der Geschwindigkeit des automatischen Pipettierknechts mithalten können, dafür aber auch nur den Bruchteil eines Pipettierroboters kosten. Nicht selten ist es deshalb sinnvoller, in einen Satz guter Dispensierpipetten zu investieren, statt viel Geld für einen Liquid Handler hinzublättern, der die meiste Zeit ungenutzt im Labor herum steht.

Kleine oder große Schritte

Manuelle Dispensierpipetten, die auch als Stepper- oder Repetierpipetten bezeichnet werden, sind für die schnelle, serielle Abgabe kleiner Flüssigkeitsmengen konzipiert. Im Gegensatz zu Mikropipetten zieht man bei Steppern nur einmal ein größeres Volumen in die Pipettenspitze auf, stellt die Zahl der daraus abzugebenden Aliquots ein und pipettiert diese dann schrittweise in die jeweiligen Reaktionsgefäße.

Auf den ersten Blick unterscheiden sich insbesondere elektronische Stepperpipetten nicht allzu sehr von Mikropipetten. Schaut man genauer hin, so fallen jedoch einige Unterschiede auf. Der offensichtlichste ist die zumeist über einen Bajonettverschluss aufgesetzte Pipettenspitze, die wie eine Spritze aussieht und auch nach dem Spritzenprinzip funktioniert: ein Kolben bewegt sich im Inneren der zylinderförmigen Spitze auf und ab und saugt die Flüssigkeit in die Spitze hinein oder drückt sie aus ihr heraus. Der Kolben kommt hierbei direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt.

Direktverdränger

Stepperpipetten arbeiten also nach dem Direktverdrängerprinzip, im Unterschied zu Luftpolster-Mikropipetten, bei denen sich zwischen Pipettenkolben und aufgesaugter Flüssigkeit ein Luftpolster befindet. Da die Saugkräfte bei der Direktverdrängung höher sind als bei Luftpolsterpipetten lassen sich mit Stepperpipetten auch viskose oder flüchtige Flüssigkeiten exakt pipettieren.

Großes Volumenspektrum

Spitzen für Stepperpipetten sind in verschiedenen Größen von 0,1 bis 50 mL erhältlich. Das kleinste Teilvolumen, das sich dispensieren lässt, entspricht bei mechanischen Steppern zumeist einem Fünfzigstel des Gesamtvolumens der eingesetzten Spitze, zum Beispiel 1 mL bei einer 50 mL und 2µl bei einer 0,1 mL Spitze.

Die Länge des Kolbenhubs in Millimeter stellt man mit einem Hubeinstellrad am Griff des Steppers ein, wobei bei den meisten Modellen zehn Hubweiten zur Auswahl stehen. Wie viele Pipettierschritte aus der jeweiligen Hubeinstellung resultieren, hängt von der Größe der Spitze ab; ablesen lässt sich die Schrittzahl auf einer Volumentabelle, die meist auf der Rückseite des Steppergriffs angebracht ist.

Für ein bestimmtes Dispensier-Volumen ergeben sich hierdurch verschiedene ­Optionen bei der Wahl des Spitzenvolumens. Steht das Arbeitstempo im Vordergrund, empfiehlt sich zum Beispiel bei einem Dispensier-Volumen von 200 µl eine 10 mL Spitze die 49 Schritte ermöglicht. Wer es etwas gemütlicher angehen will und mehr wert auf Genauigkeit legt, steckt dagegen eine 2.5 mL-Spitze auf den Bajonettverschluss. Die kleinere Spitze arbeitet etwas exakter, dafür muss man bereits nach elf 200 µl-Schritten nachladen.

Hoher Kraftaufwand

Wie einfach das Befüllen der Spitze und das Dispensieren von der Hand gehen, hängt im wesentlichen von den vier grundlegenden Bedienelementen eines mechanischen Steppers ab: Füll- und Dosierhebel, Hubeinstellrad und Spitzen-Abwurftaste. Allein die Größe von Füll-und Dosierhebel sowie der Ausdruck „Hebel“ lassen den Kraftaufwand erahnen, der nötig ist diese zu bewegen. Hinzu kommt, dass man den Füllhebel in der Regel etwa fünf Zentimeter entlang der Stepper-Achse nach oben verschieben muss, um die Spitze zu befüllen.

Auch der Spitzenabwurf verlangt den Fingern des Pipettenbedieners einiges ab, zumal man hier bei vielen Modellen die Abwurftaste drücken und gleichzeitig den Füllhebel etwas nach unten herausziehen muss, um die Spitzenarretierung zu öffnen.

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„Inverser“ Wiskeyflaschenaufsatzdispenser

Dispensieren per Tastendruck

Wer sich Blasen an den Fingern ersparen will und keine Lust auf das Rumgefummel an einem Hubeinstellrad hat, sollte sich gleich nach einem elektronischen Dispenser umschauen. Wie bei elektronischen Pipetten genügt auch bei diesen ein sanfter Druck auf einen Bedienknopf, um das gewünschte Volumen einzustellen oder eines der vielen Dispensierprogramme aufzurufen. Neben verschiedenen Pipettiermodi steht hier meist eine ganze Palette von Programmen zur Auswahl, die von Verdünnung über Mehrfach-Dispensieren und Aufsaugen bis zum seriellen Dispensieren reichen.

Wie mechanische Stepper sind auch ihre elektronischen Pendants mit Direktverdränger-Spitzen bestückt, deren kleinstes Teilvolumen jedoch in der Regel nicht dem fünfzigsten sondern dem hundersten Teil des Spitzenvolumens entspricht.

Knackpunkt Spitzenabwurf

Elektronische Dispenser erlauben nicht nur wesentlich mehr Volumeneinstellungen, im Gegensatz zu mechanischen Steppern lassen sich mit ihnen auch ungerade Volumina pipettieren. Ein meist im Kopfteil der Pipette angeordnetes Display sorgt dafür, dass man die gewählten Dispensier-Parameter stets im Blick hat, vorausgesetzt, man verliert ob der vielen angezeigten Zahlen und Symbole nicht erst recht den Überblick. Eigentlich sollte man davon ausgehen, dass bei einer elektronischen Stepperpipette auch der Spitzenabwurf per Tastendruck elektronisch gesteuert wird. Noch ist dies jedoch nur bei wenigen Modellen der Fall.

Clevere Ventilsteuerung

Flaschenaufsatz-Dispenser, die Sie im zweiten Teil der Produktübersichts-Tabelle finden, schraubt man auf Vorratsflaschen, um ein gewünschtes Volumen schnell und sicher entnehmen zu können. Wie Hand-Dispenser arbeiten auch sie nach dem Direktverdrängerprinzip. In dem zylinderförmigen Aufsatz des Dispensers saugt ein Keramik-, Teflon- oder Glas-Kolben, der sich in einem Zylinder bewegt, die Flüssigkeit über einen Ansaugschlauch an, sobald er nach oben gezogen wird. Die Flüssigkeit passiert hierbei ein simples, aber sehr cleveres von zwei Kugeln gesteuertes Ventil und strömt anschließend durch ein Loch im Zylinderboden in den Zylinder.

Drückt man den Kolben nach unten, so wird die Flüssigkeit über einen Kanal an der Seite des Zylinders zur Ausstoßkanüle gepresst, wo man sie entnehmen kann. Eine der Kugeln schließt hierbei das Ventil und versperrt der Flüssigkeit den Rückweg in die Flasche. Mit einem kleinen Stellrädchen, oder bei digitalen Modellen per Tastendruck, begrenzt man den Weg des Kolbens und justiert so die Dosiermenge.

Wenn man dann noch darauf achtet, den zum Flascheninhalt passenden Dispenser zu montieren, kann mit den unscheinbaren, aber äußerst praktischen Dosierhilfen nicht viel schief gehen.




(Erstveröffentlichung: H. Zähringer, Laborjournal 10/2014, Stand: August 2014, alle Angaben ohne Gewähr)


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Letzte Änderungen: 02.10.2014


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