Gute Pipettierpraxis

Pipettieren – ein ganzheitlicher Prozess

Beim richtigen Pipettieren lassen sich Fehler vermeiden, Kosten reduzieren und Gesundheitsrisiken minimieren. Die GPP (Gute Pipettierpraxis) stellt einen umfassenden und systematischen Ansatz dar, die Pipettiergenauigkeit und -wiederholbarkeit zu optimieren.
Pipettieren ist als ganzheitlicher Prozess zu betrachten: ein gelungenes Zusammenspiel aus Instrument, korrekt gewähltem Zubehör und richtiger Technik. © Fotolia_hakat

Inkonsistentes oder gar fehlerhaftes Pipettieren ist nicht nur ein wesentlicher Risikofaktor, der zu inakkuraten Daten oder nicht reproduzierbaren Ergebnissen führen kann, es ist auch ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. So erfordert ein einziger ELISA-Assay mehr als 1 000 Pipettiervorgänge und jeder Mikroliter Reagenz kostet im Schnitt einen US-Dollar. Wenn die Pipette statt 1 μl 1,2 μl abgibt, kostet ein einfaches Experiment 20 Prozent mehr als ursprünglich veranschlagt. Regelmäßige Pipettentests und fachkundige Wartung sind somit zwingend notwendig, um sicherzustellen, dass die Pipetten innerhalb der spezifizierten Toleranzen arbeiten.

Pipettieren als ganzheitlicher Prozess

Pipettieren ist viel mehr als das Übertragen von kleinen Flüssigkeitsmengen von A nach B; es ist als ganzheitlicher Prozess zu betrachten: ein gelungenes Zusammenspiel aus Instrument, korrekt gewähltem Zubehör und richtiger Technik. Eine gründliche Evaluierung des Arbeitsablaufs und eine fundierte Auswahl von Liquid-Handling-Instrumenten sind genauso wichtig wie der erfahrene und geschulte Anwender und die sorgfältige Pflege, die die Instrumente benötigen, um über Jahre hinweg zuverlässig zu arbeiten.

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Eine Pipette ist zwar ein universelles Instrument, jedoch darf nicht vergessen werden, dass jede Applikation und jede Probe spezifische Eigenschaften hat, die zu berücksichtigen sind. Beispielsweise sollten bei molekulargenetischen Arbeiten nur auf absolute Reinheit geprüfte zertifizierte Spitzen verwendet werden. Bei einigen Laborverbrauchsmaterialien aus Polypropylen wurden Weichmacher im Material festgestellt, die mit manchen Enzymreaktionen interferieren können oder möglicherweise falsch-positive Spektrometer-Werte bei 260/280 nm hervorrufen.

Für die Datenzuverlässigkeit ist entscheidend, dass bei der Herstellung und bei der Qualitätskontrolle von Pipettenspitzen strikte Standards angewandt werden. Beständig muss auf potenzielle biologische Kontaminationen geprüft werden, einschließlich auf Spuren von DNA, DNAse, Pyrogene, ATP, Proteine oder Proteinase. Mettler Toledo liefert entsprechend seine “Rainin Bioclean Ultra”-Spitzen mit einem Zertifikat, das für absolute Sauberkeit und Reinheit garantiert.

Auswahl der richtigen Pipette – die Anwendung ist entscheidend

Die XLS+ Pipetten ermöglichen hohe Genauigkeit und Präzision bei gleichzeitigem Komfort. © Mettler Toledo

Der jeweilige Applikationstyp entscheidet darüber, welche Pipette ausgewählt werden sollte, um möglichst genaue Ergebnisse und eine möglichst hohe Produktivität zu erzielen. Die Eigenschaften der jeweiligen Flüssigkeit können die Pipettierleistung und das -ergebnis stark beeinflussen. Die meisten wässrigen Proben lassen sich bei Zimmertemperatur und mittlerem Luftdruck genauestens mit Luftverdrängungspipetten, problematischen Flüssigkeiten (viskos, hohe Dichte, flüchtig, heiß, kalt) dagegen exakter mit Direktverdrängungspipetten pipettieren.

Der zunehmende Einsatz von 96-Well-Platten, die steigende Komplexität der Pipettieraufgaben und strenge Anforderungen im regulatorischen Bereich sind Gründe, warum die elektronischen Pipetten nach und nach die manuellen Pipetten ersetzen. Während manuelle Pipetten kostengünstig, robust und einfach in der Bedienung sind, hängt ihre Leistung von der Pipettierfähigkeit des Anwenders ab. Zudem sind die Ergebnisse im Vergleich zu elektronischen Pipetten weniger gut reproduzierbar. Die hoch auflösenden Schrittmotoren der elektronischen Pipetten schließen jegliche bedienerabhängige Unregelmäßigkeit aus und gewährleisten eine messbar höhere Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

Einhalten der regulatorischen Vorschriften

Labore, die strengen regulatorischen Auflagen unterliegen, müssen viele Aspekte regelmäßig kontrollieren, wie zum Beispiel die Einhaltung von Service-Intervallen. In den Pipetten der neuesten Generation ist ein RFID-Chip eingebettet. Dieser ermöglicht die automatische Identifizierung der Pipette und erleichtert erheblich die Erfassung von Daten (Seriennummer, Herstellungsdatum, Datum der nächsten Kalibrierung).

Der passwortgeschützte Admin-Modus definiert Pipetteneinstellungen, Protokolle sowie Wartungsintervalle für die GLP-/GMP-Konformität. © Mettler Toledo

In den regulierten Bereichen erfolgt jeder Arbeitsablauf nach einer vordefinierten Standardprozedur (SOP). Wie kann aber sichergestellt werden, dass Mitarbeiter genau nach dem vorgeschriebenen Protokoll arbeiten und von diesem nicht abweichen? Die neuen elektronischen Pipetten (z. B. die E4 XLS+ von Mettler Toledo) verfügen über erweiterte Verwaltungs- und Sicherheitsfunktionen, die regulierte Labore bei dem Einhalten der Vorschriften und der Pipettenverwaltung unterstützen. Der passwortgeschützte Admin-Modus definiert Pipetteneinstellungen, Protokolle und Wartungsintervalle und gewährleistet somit die GLP-/GMP-Konformität. Manipulationssicher sind auch GLP-Daten, wie etwa Zyklen und Statusdaten oder Wartungsdatensätze.

Ergonomische Pipettierlösungen für nachhaltigen Erfolg

Jede Änderung beim Ausführen wiederholter Pipettierzyklen kann sich in der Genauigkeit und Präzision bemerkbar machen. Ermüdung oder gar Schmerz beispielweise können einen Anwender dazu bringen, den Pipettierrhythmus zu variieren, was einen negativen Einfluss auf die Reproduzierbarkeit der Experimente haben kann. Ergonomisch ausgereifte Pipetten zeichnen sich u. a. dadurch aus, dass sie leicht und gut ausbalanciert sowie intuitiv und mit minimalem Kraftaufwand zu bedienen sind. Es ist wichtig, mit Pipetten zu arbeiten, bei denen Pipettierkräfte auf ein Minimum reduziert sind und der Kraftaufwand beim Spitzenaufsetzen und -abwerfen minimal ist.

Die meisten Pipetten arbeiten mit zwei Federn, die erste wird Rückhubfeder genannt und dient zum Aspirieren und Dispensieren beim Vorwärtspipettieren. Die zweite Feder, die zum Ausblasen benutzt wird, weist einen erheblich höheren Widerstand auf, damit der Anwender den ersten Stopp-Punkt zwischen Aspirations-/Dispensierposition und Ausblasposition sicher spüren kann. Eine Verringerung dieser Federkraft würde zu einem für den Bediener schlechter wahrnehmbaren ersten Stopp und zu einer deutlich geringeren Präzision und Genauigkeit beim Pipettieren führen. Die innovative Lösung von Mettler Toledo in der Pipettengeneration XLS+ kombiniert leichte Rückhub- und Ausblasfedern mit Dichtungen mit geringem Widerstand, was zu einer deutlichen Reduzierung der Kolbenkräfte führt, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.

Zu den kraftintensivsten Arbeitsschritten beim Pipettieren zählen das Aufstecken und Abwerfen der Spitzen – dazu können Kräfte von mehreren Kilogramm erforderlich sein. Das LTS (LiteTouch)-Spitzenabwurf-System von Mettler Toledo mit dem zylindrischen Design für Schaft und Pipettenspitze (anstelle des konventionellen konischen) vermindert die Kontaktoberfläche zwischen Schaft und Pipette erheblich und garantiert eine sichere Dichtigkeit. Vergleichsuntersuchungen von konventionellen und LTS-Design zeigten, dass für das Aufstecken und Abwerfen von LTS-Spitzen lediglich ein Kilogramm, für das von konventionellen Spitzen mehrere Kilogramm erforderlich sind. Ebenfalls ist wichtig: neue Pipetten vor der Auslieferung zu kalibrieren. Dies erfolgt immer mit den Spitzen des Herstellers, denn nur so bieten Pipette und Spitze eine Einheit, um optimale Präzision und Genauigkeit zu ermöglichen.

Mettler-Toledo GmbH
www.mt.com/rainin

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