เมื่อพูดถึงการวัดและจ่ายของเหลวในปริมาณที่กำหนด ปิเปตจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในห้องปฏิบัติการปัจจุบัน โดยทั่วไปแล้วปิเปตแต่ละประเภทจะถูกนำมาใช้ตามขนาดของห้องปฏิบัติการและปริมาณที่ต้องการจ่าย ดังนี้
- ปิเปตแบบแทนที่อากาศ
- ปิเปตแบบแทนที่เชิงบวก
- ปิเปตวัด
- ปิเปตปรับช่วงได้
ในปี พ.ศ. 2563 เราเริ่มเห็นไมโครปิเปตแบบแทนที่อากาศมีบทบาทสำคัญในการต่อสู้กับโควิด-19 และถูกนำมาใช้ในการเตรียมตัวอย่างเพื่อตรวจหาเชื้อก่อโรค (เช่น RT-PCR แบบเรียลไทม์) โดยทั่วไปแล้ว ปิเปตแบบแทนที่อากาศสามารถใช้ได้สองแบบ คือ แบบใช้มือและแบบใช้มอเตอร์
ปิเปตแบบแทนที่อากาศด้วยมือเทียบกับปิเปตแบบแทนที่อากาศด้วยมอเตอร์
ในตัวอย่างของปิเปตแบบแทนที่อากาศ ลูกสูบจะถูกเลื่อนขึ้นหรือลงภายในปิเปตเพื่อสร้างแรงดันลบหรือแรงดันบวกบนคอลัมน์อากาศ วิธีนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถสูดดมหรือพ่นตัวอย่างของเหลวโดยใช้ปลายปิเปตแบบใช้แล้วทิ้ง ในขณะที่คอลัมน์อากาศในปลายจะแยกของเหลวออกจากชิ้นส่วนที่ไม่สามารถทิ้งได้ของปิเปต
การเคลื่อนที่ของลูกสูบสามารถออกแบบให้ทำได้ด้วยมือโดยผู้ปฏิบัติงานหรือด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ กล่าวคือ ผู้ปฏิบัติงานจะเคลื่อนย้ายลูกสูบโดยใช้มอเตอร์ที่ควบคุมด้วยปุ่มกด
ข้อจำกัดของปิเปตแบบใช้มือ
การใช้ปิเปตแบบใช้มือเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายและบาดเจ็บแก่ผู้ปฏิบัติงานได้ แรงที่ต้องใช้ในการจ่ายของเหลวและบีบปลายปิเปต ประกอบกับการเคลื่อนไหวซ้ำๆ บ่อยครั้งเป็นเวลาหลายชั่วโมง อาจทำให้ข้อต่อต่างๆ โดยเฉพาะนิ้วหัวแม่มือ ข้อศอก ข้อมือ และไหล่ มีความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บซ้ำๆ (RS)
ปิเปตแบบใช้มือต้องกดปุ่มนิ้วหัวแม่มือเพื่อปล่อยของเหลว ในขณะที่ปิเปตแบบอิเล็กทรอนิกส์จะมีหลักสรีรศาสตร์ที่ดีกว่าด้วยปุ่มที่สั่งงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ในตัวอย่างนี้
ทางเลือกทางอิเล็กทรอนิกส์
ปิเปตแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือแบบมอเตอร์เป็นทางเลือกที่ออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์แทนปิเปตแบบใช้มือ ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณตัวอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันความแม่นยำและความถูกต้อง ปิเปตแบบไฟฟ้าแตกต่างจากปุ่มควบคุมแบบใช้นิ้วหัวแม่มือและการปรับปริมาตรแบบใช้มือทั่วไป ตรงที่มีอินเทอร์เฟซดิจิทัลสำหรับปรับปริมาตร ดูด และปล่อยสารผ่านลูกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า
การเลือกมอเตอร์สำหรับปิเปตอิเล็กทรอนิกส์
เนื่องจากการปิเปตมักเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการหลายขั้นตอน ความไม่แม่นยำหรือข้อบกพร่องใดๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อวัดของเหลวส่วนเล็กๆ นี้ สามารถรับรู้ได้ตลอดทั้งกระบวนการ ส่งผลต่อความแม่นยำและความแม่นยำโดยรวมในที่สุด
ความแม่นยำและความเที่ยงตรงคืออะไร?
ความแม่นยำจะเกิดขึ้นเมื่อปิเปตจ่ายปริมาตรเดียวกันซ้ำหลายครั้ง ความแม่นยำจะเกิดขึ้นเมื่อปิเปตจ่ายปริมาตรเป้าหมายได้อย่างแม่นยำโดยไม่มีข้อผิดพลาด ความแม่นยำและความถูกต้องแม่นยำนั้นยากที่จะบรรลุผลพร้อมกัน แต่อุตสาหกรรมที่ใช้ปิเปตต้องการทั้งความแม่นยำและความถูกต้องแม่นยำ อันที่จริง มาตรฐานที่สูงอย่างยิ่งนี้เองที่ทำให้สามารถทำซ้ำผลการทดลองได้
หัวใจสำคัญของปิเปตอิเล็กทรอนิกส์คือมอเตอร์ ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำและความถูกต้องแม่นยำของปิเปตอย่างมาก นอกเหนือจากปัจจัยสำคัญอื่นๆ เช่น ขนาดบรรจุภัณฑ์ กำลังไฟฟ้า และน้ำหนัก วิศวกรออกแบบปิเปตส่วนใหญ่เลือกใช้สเต็ปเปอร์ลิเนียร์แอคชูเอเตอร์หรือมอเตอร์กระแสตรง อย่างไรก็ตาม ทั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์และมอเตอร์กระแสตรงต่างก็มีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง
มอเตอร์กระแสตรง
มอเตอร์กระแสตรงเป็นมอเตอร์แบบง่ายที่หมุนเมื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนเพื่อให้มอเตอร์ทำงาน อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อกำหนดการเคลื่อนที่เชิงเส้นของปิเปตอิเล็กทรอนิกส์ โซลูชันมอเตอร์กระแสตรงจึงจำเป็นต้องใช้สกรูลีดและเฟืองเพิ่มเติมเพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นและให้แรงตามที่ต้องการ โซลูชันมอเตอร์กระแสตรงยังต้องการกลไกป้อนกลับในรูปแบบของเซ็นเซอร์ออปติคัลหรือตัวเข้ารหัสเพื่อควบคุมตำแหน่งของลูกสูบเชิงเส้นได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากโรเตอร์มีความเฉื่อยสูง นักออกแบบบางรายอาจเพิ่มระบบเบรกเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวางตำแหน่ง
มอเตอร์สเต็ปเปอร์
ในทางกลับกัน วิศวกรหลายคนนิยมใช้โซลูชันตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบสเต็ปเปอร์ เนื่องจากติดตั้งง่าย ประสิทธิภาพดีเยี่ยม และต้นทุนต่ำ ตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบสเต็ปเปอร์ประกอบด้วยมอเตอร์สเต็ปเปอร์แม่เหล็กถาวรพร้อมโรเตอร์แบบเกลียวและแท่งเส้นใยในตัว เพื่อสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นโดยตรงในบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก
เวลาโพสต์: 19 มิ.ย. 2567