移液器历史、分类及使用杂谈 | 移液也有大学问

移液工具是用来测量和转移小体积溶液的实验室工具，在生物学、化学、医学、制药等实验室具有非常广泛的应用。目的不同，移液工具从移液管、滴管、移液器，到更复杂的移液工作站具有不同的精准度和适合的使用场景。但移液工具的工作原理大体一致，即通过一个真空吸液室吸取目标体积的液体。

　　回顾 | 没有移液器的旧时光

　　最早的实验室移液工具是移液管和滴管。移液管由玻璃制成，滴管是一个细管头部带一个小泡，由塑料制造，通过按压小泡吸取液体。主要用于不需要精确体积的移液。

　　刻度移液管可以移取较大的体积，管身带有一系列的刻度，有的还会印刷不同颜色标记不同的体积，能最大程度降低误操作。

　　在移液器没有出现之前，科学家们会用自己的嘴做同样的吸液工作。下面随小编看一下移液管操作的几种常见方式：

　　用拇指转动轮子调节的手动助吸器

　　洗耳球：通过挤压小泡来调节吸液量

　　初代电动助吸器：通过按下按钮和拨动开关来调节吸液量

　　电动助吸器：按压操作按键控制移液，吸(上面的按键)和放(下面的按键)，可以调节吸放速度或者选择重力模式操作“倒出准确”的移液管。

　　巴斯德吸管：胶头巴斯德移液管多由中性玻璃或者高硼硅玻璃制造，用于转移少量液体，没有刻度。胶头可以跟吸管分开。

　　滴管：与巴斯德移液管相似，由塑料注塑而成，头部的小泡也可用作液体容纳室。由带刻度和不带客户，灭菌或者不灭菌。

　　移液工作站：由机械臂操做移液，设定移液程序，可以跟其他自动化设备联合实现自动化移液全过程。

　　世界上首支移液器诞生

　　世界上第一支移液器于1957年由Heinrich Schnitger博士(德国马尔堡)研发成功，Heinrich Schnitger博士申请了专利。Heinrich Netheler博士继承了这项专利，并于1961年开始了微量移液器的商业化生产。

　　第一支可调节移液器在1972问世，主要发明者包括沃伦·吉尔森和威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学教授亨利·拉迪。

　　移液器的诞生改变了科学世界，使可重复再现、精确而可靠的微升级液体量移液成为可能，保护了千千万万科研工作者。

　　移液器原理及分类

　　按照不同种类，设计原理，操作方式，空气置换移液器的分类可分为可调节/固定量程、单通道/多通道、标准圆锥形吸嘴/特殊吸嘴、标准/带锁定、手动/电动移液器。

　　根据使用原理，移液器可分为空气置换式移液器和正压式(外置活塞式)移液器。空气置换式微量移液器通过活塞驱动的空气置换来实现移液操作，适用于常规移液操作。而正压式移液器适合操作高粘度液体，即活塞和液体有直接接触。

　　移液器能够非常精准的进行液体转移操作。金属或陶瓷活塞在气密套筒内的垂直运动产生的空气柱。当活塞向上运动时，由柱塞的压下驱动，在活塞留下的空隙中产生真空。吸头周围的液体(随着吸头中的空气)移动到这个真空中。

　　如何选择一款合适的移液工具

　　目前市场上微量移液器品牌众多，其中主流品牌有Biohit，BrandTech，Corning，Drummond，Eppendorf，Gilson，Hamilton，Handypett，Hirschmann，Labnet，Microlit，Nichiryo，Oxford，Pricisexx，Rainin，Socorex，Starlab，ThermoFisher，Vertex，VistaLab，和VWR。

　　品牌很多，产品更是无数，如何选择一款合适的移液工具呢?

　　较大体积的精确移液选择A级移液管或者大体积移液器、小体积(小于等于1ml)精准移液选择微量移液器、不需要精确移液的用胶头滴管最合适、分配瓶子内的试剂化学品用瓶口分配器、连续分配相同体积的试剂用连续分配器、长时间高强度移液选择电动移液器或者移液工作站。

　　常见的移液工具及配套物品有：1)单/8 /12 /16道可调移液器，体积从0.1ul-10ml；2)固定量程移液器；3)电动移液器；4)连续分配器；5)瓶口分配器；6)移液管助吸器；7)移液工作站；8)移液管；9)滴管；10)吸头。

　　好的移液器吸头可以让实验室工作更安全、高效，事半功倍。VWR作为一家实验室综合供应商，除了提供各类型移液器外还供应各类型移液器吸头。VWR吸头由符合美国FDA原生聚丙烯制造，特别设计的PE滤芯，防止交叉污染。盒装吸头方便装配，无需用手接触吸头。

　　VWR各类移液器吸头

　　移液器保养与校准很重要

　　移液器工作量大，长期使用会使内置弹簧发生变形，进而产生误差。此外由于依赖空气置换，移液器会随环境的变化而变化，不同温度、海拔和操作会造成移液误差。移液器必须定期维护和校准，以保证准确性和可重复性。

　　一般建议至少每六个月进行一次维护和校准。药品或食品行业通常每季度(每三个月)校准移液器。学校的实验室至少每年进行一次校验。有些医学和生命科学的研究人员，每月进行一次校准。通过与NIST可溯源的参考标准进行比较来确定移液器的精确。通常要在ISO 17025 认证的实验室里，按照国际标准(ISO 8655-6)校准，有的品牌的操作手册上注明，由于校准简单易操作也建议有条件的实验室可自行校准。

　　关于正确的移液姿势建议

　　移液姿势对结果准确性也有重要影响，由于生物力学应力因素，一些常见的移液技术已被确定为潜在的危险。以下是由美国政府机构和人体工程学专家提出的纠正移液操作的建议：

　　翼肘移液

　　错误动作：抬高，“翼肘”。人类手臂的平均重量约占全身重量的6%。手肘伸展(翼状肘)处于静止位置，手持移液器，手臂的重量会压在颈部和肩部肌肉上，减少血液流动，从而引起压力和疲劳。随着手臂屈曲的增加，肌肉力量也会显著降低。

　　纠正措施：将肘部尽量靠近身体，手臂和手腕伸直，中立的姿势(握手姿势)。将工作物品放在容易触及的地方，以限制手臂的伸长和抬高。手臂/手距工作表面的高度不应超过12英寸。

过度旋转的手臂移液

　　错误动作：前臂和手腕过度旋转。前臂在旋后位置(掌心向上)的旋转和/或手腕屈曲增加了腕管中的流体压力。这种压力的增加会压迫软组织，如神经，肌腱和血管，造成拇指和手指的麻木。

　　纠正措施：前臂旋转角度应保持在45°旋前(手掌向下)附近，以使重复活动时腕管压力最小。

　　握紧拳头吸液

　　错误动作：紧握(握拳)。手部疲劳是由于硬物与敏感组织的持续接触造成的。这种情况发生在需要紧紧握住吸管时，如卡住吸头时，会导致手的力量减弱。

　　纠正措施：使用带有钩子或其他特性的移液器，以便放松握持和/或减轻持续握持移液器的需要。这样可以减轻手臂，手腕和手的紧张。

　　拇指柱塞移液

　　错误动作：在很小的区域内集中力量，有些移液器把手和按钮太小，需要拇指或其他手指在集中区域内施加很大的力。

　　纠正措施：使用带有较大把手和按钮的移液器。这将使操作移液器所用的压力分散到拇指或手指的整个表面，将接触压力降低到可接受的水平。