Pipettenkalibrierung und Pipettentest

Eine Pipette ist ein Laborinstrument zum genauen Transport kleiner Mengen abgemessener Flüssigkeit durch Ansaugen und Dosieren der Probe. Bei den meisten Pipetten handelt es sich heutzutage um Kolbenpipetten. In diesen Instrumenten wird ein Teilvakuum über der Flüssigkeit erzeugt. Dadurch wird die Flüssigkeit angesaugt, ohne mit mechanischen Komponenten in Berührung zu kommen.

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Eine Pipette wird kalibriert, indem das erwartete Volumen mit dem tatsächlich von der Pipette dosierten Volumen unter Berücksichtigung der Messunsicherheit von einer zugelassenen Institution verglichen wird. Durch dieses Verfahren wird bestimmt, ob die Pipette immer noch den Genauigkeitsanforderungen des Herstellers oder der ISO8655-Spezifikationen entspricht. Pipetten ausserhalb der Toleranzwerte können meistens gewartet, justiert und rekalibriert werden.
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Kolbenpipetten werden üblicherweise in chemischen, biologischen und medizinischen Bereichen verwendet, in denen flüssige Proben entnommen und häufig in geringen und genauen Mengen zur weiteren Verdünnung, Untersuchung und Analyse transportiert werden müssen.

Im Folgenden werden die gängigsten Pipettiertechniken, häufige Fehler im Umgang mit Kolbenpipetten und Methoden zu deren Vermeidung vorgestellt.

1. Falsche Eintauchtiefe der Spitze
   Mit der korrekten Eintauchtiefe der Spitze lässt sich die Genauigkeit um bis zu 5 % steigern. Die Spitze sollte, je nach ihrer Grösse, bei Mikrovolumenpipetten 1 bis 2 mm und bei normalgrossen Pipetten 3 bis 6 mm tief eingetaucht werden. Zu tiefes Eintauchen erhöht den Druck in der Spitze, sodass zu viel Flüssigkeit angesaugt wird.
   
   
2. Falscher Pipettierwinkel
   Der Winkel, in dem die Pipettenspitze in die Probe eintaucht, sollte möglichst nahe bei 90 Grad liegen und nicht um mehr als 20 Grad von der Vertikalen abweichen. Bei schrägerem Eintauchen wird zu viel Flüssigkeit in die Spitze gesaugt; es kommt also zu einer ungenauen Flüssigkeitsaufnahme. Bei einem Winkel von 30 Grad zur Vertikalen kann beispielsweise bis zu 0,7 % mehr Flüssigkeit aufgenommen werden als gewünscht.
   
   
3. Inkonsistente Dosierung
   Höhere Genauigkeit und probenübergreifende Reproduzierbarkeit erreichen Sie, indem Sie sicherstellen, dass auch der letzte verbleibende Tropfen vollständig abgegeben wird und nicht am Ende der Spitze haften bleibt. Für die meisten Anwendungen wird das Dosieren mit einer an der Gefässwand anliegenden Spitze empfohlen. Auf diese Weise verbleibt weniger oder gar keine Probenflüssigkeit in der Spitze. Durch diese Vorgehensweise lässt sich die Genauigkeit um 1 % oder mehr steigern.
   
   
4. Fehlendes Vorspülen
   Beim Dosieren von Flüssigkeiten aus einer Pipette verbleibt ein Flüssigkeitsfilm in der Spitze, wodurch geringfügig weniger Flüssigkeit abgegeben wird als gewünscht. Durch mindestens zweimaliges Vorspülen einer neuen Spitze mit der abzugebenden Flüssigkeit wird die Innenseite der Spitze vorbereitet.
   
   
5. Ungleichmässiger Pipettierrhythmus
   Achten Sie bei der Probennahme auf einen gleichmässigen Pipettierrhythmus. Vermeiden Sie hastiges oder zu schnelles Arbeiten und finden Sie für jeden Schritt des Pipettierzyklus Ihren Rhythmus.
   
   Mehr: Good Pipetting Practice

Die Pipettengenauigkeit sollte zwischen den Kalibrierungen regelmässig überprüft werden, damit die Toleranzen auch zwischen den Kalibrierungen eingehalten werden. Zur Überprüfung der Pipette sollte mindestens das Nennvolumen mindestens vier- bis sechsmal in einen Becher dosiert werden, der auf einer genauen Analysenwaage steht. Aus diesen Dosierungen werden dann anhand von ISO8655-Formeln das Durchschnittsvolumen und die Abweichung berechnet. Waagen mit einer integrierten Anwendung oder PC-Software geben innerhalb von Sekunden automatisch an, ob der Test bestanden oder nicht bestanden wurde.

Mehr: Pipettentest

Die Pipettengenauigkeit sollte zwischen den Kalibrierungen regelmässig überprüft werden, damit die Toleranzen auch zwischen den Kalibrierungen eingehalten werden. Zur Überprüfung der Pipette sollte mindestens das Nennvolumen mindestens vier- bis sechsmal in einen Becher dosiert werden, der auf einer genauen Analysenwaage steht. Aus diesen Dosierungen werden dann anhand von ISO8655-Formeln das Durchschnittsvolumen und die Abweichung berechnet. Waagen mit einer integrierten Anwendung oder PC-Software geben innerhalb von Sekunden automatisch an, ob der Test bestanden oder nicht bestanden wurde. 

Mit einer Pipettenkalibrierung wird der Unterschied zwischen dem erwarteten und dem tatsächlichen Volumen festgestellt. Die Differenz muss innerhalb bestimmter Toleranzen liegen. Durch eine Überschreitung der Toleranzen können die Verdünnungen und letztendlich die Analyseresultate verfälscht werden. Infolgedessen können die Resultate nicht reproduziert werden und die gesamte Analyse muss erneut durchgeführt werden. Zur frühzeitigen Erkennung einer Pipette ausserhalb der Toleranzen sollte die Pipettengenauigkeit auch zwischen Kalibrierungen überprüft werden. Auf diese Weise wird eine Toleranzüberschreitung bereits vor der nächsten Kalibrierung entdeckt.

Eine Pipette wird kalibriert, indem das erwartete Volumen mit dem tatsächlich von der Pipette dosierten Volumen unter Berücksichtigung der Messunsicherheit von einer zugelassenen Institution verglichen wird. Durch dieses Verfahren wird bestimmt, ob die Pipette immer noch den Genauigkeitsanforderungen des Herstellers oder der ISO8655-Spezifikationen entspricht. Pipetten ausserhalb der Toleranzwerte können meistens gewartet, justiert und rekalibriert werden.

Ziehen Sie vor Beginn der Reinigung immer das Herstellerhandbuch zurate, da die Materialbeständigkeit je nach Hersteller variiert. Für eine gründliche Reinigung müssen Kolbenpipetten zerlegt werden. Meistens können der Spitzenabwerfer und der Zylinder zum Öffnen der Pipette einfach von Hand auseinandergeschraubt werden. Achten Sie jedoch darauf, dass Einzelteile nicht durch den Federdruck wegspringen. Die Teile können in der Regel mit einem Tuch gereinigt werden, das leicht in eine milde Seife mit destilliertem Wasser getränkt wurde. Ausserdem können Isopropylalkohol oder eine Ethanollösung verwendet werden. Achten Sie darauf, dass keine Flüssigkeiten in den Schaft eindringen. Dies sollte auch beim Pipettieren vermieden werden, damit  der Kolben und die Dichtungen nicht verschmutzt werden. Falls Sie die Pipette sterilisieren oder autoklavieren möchten, sehen Sie zunächst im Handbuch nach, ob und wie dies für das jeweilige Pipettenmodell durchgeführt werden kann. Nach der Reinigung sollte geprüft werden, ob die Pipette den Toleranzen entspricht. In der Regel führt ein Pipettenservicetechniker nach der Wartung eine Kalibrierung durch, bei der überprüft und bestätigt wird, ob die Pipette innerhalb der Toleranzen arbeitet.