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Aplicaciones > Manejo de Líquidos

   Manejo de Líquidos

 

   

MICROPIPETAS

Introducción histórica
Funcionamiento de la micropipeta
Eleccion de las puntas
Pautas y técnicas de pipeteo
Consejos de pipeteo de diferentes compuestos
Evitar la contaminación
Enfermedades laborales
Calibración de las micropipetas
- Exactitud
- Precision
Tipos de micropipetas, según:
- Mecanismo interno de funcionamiento
- Regulación de volumen
- Nº de canales
- Modo de funcionamiento


MICROPIPETAS - Introducción histórica

El desarrollo de la investigación biológica, sobre todo en Biología Molecular hizo necesario el manejo de volúmenes muy pequeños de reactivos, del orden de microlitros. El pipeteado de microlitros era un proceso incómodo y engorroso en el que se utilizaban varios tipos de capilares de vidrio y succión con la boca. Un pipeteado preciso requería experiencia y dependía del usuario y de la estructura de la pipeta. Las roturas, la imprecisión, el peligro de aspiración, la esterilidad y la limpieza eran un problema.

En 1956, un joven médico, Heinrich Schnitger, se incorporó al grupo de Theodor Bücher en el Instituto de Bioquímica de la Universidad de Marburgo, en Alemania.  Schnitger empezó inmediatamente a encontrar pegas al micropipeteado. Acabó desapareciendo del laboratorio un par de días y regresó con una jeringuilla de cristal modificada que iba equipada con un pistón accionado por resortes y un tope regulable para establecer el volumen de fluido. La aguja de la jeringuilla fue sustituida por una punta de plástico extraíble, obtenida de tuberías de ese material. Un amortiguador de aire separaba el fluido del pistón de la jeringuilla que confinaba el fluido a la punta de plástico. Para pipetear otra solución, sólo había que sustituir la punta fácilmente extraíble por otra, evitando así el lavado y las contaminaciones. Esta función fue una gran innovación que acabaría catapultando a la micropipeta como instrumento de uso mundial. En los meses siguientes, Schnitger desarrolló el dispositivo experimental y lo convirtió en un prototipo de micropipeta. Se adoptaron medidas para garantizar el movimiento hermético del pistón y se añadió un segundo resorte coaxial, que permitía empujar el pistón con mayor resistencia y rebasar así el punto de salida para expulsar el fluido residual de la punta. De este modo se aseguró un pipeteado preciso y fácilmente reproducible de pequeños volúmenes.

Con el nuevo instrumento, el personal poco experimentado podía manejar microlitros de soluciones con facilidad y exactitud.

En 1957, sólo seis meses después de haber fabricado el primer prototipo, Schnitger solicitó una patente alemana titulada: Dispositivo para un pipeteado rápido y preciso de pequeños volúmenes líquidos, que se concedió formalmente en 1961. La patente describía la función esencial al completo, que todavía se encuentra en versiones recientes de la micropipeta. La patente fue concedida en exclusiva a la empresa de equipos de laboratorio Eppendorf, de Hamburgo, que modificó la obra original de Schnitger para su fabricación en masa. Fue de especial importancia la mejora de la punta de plástico extraíble, que fue el elemento más revolucionario de la micropipeta. En una primera fase, Schnitger diseño las puntas para que se hicieran de teflón; presentaban una menor retención de líquidos y permitían un pipeteado muy preciso, pero habían de ser limpiadas y reutilizadas debido a su coste. En los años sesenta, con la llegada del polipropileno traslúcido, Eppendorf presentó la punta de polipropileno (PEP). Era barata y desechable, podía codificarse por colores para diferentes rangos de volumen, y no tardó en convertirse en la punta estándar. Como adición importante, Eppendorf creó las cubetas de centrífuga de PEP de 1,5 mililitros y 0,75 mililitros con tapón a presión como recipientes apropiados para transferir fluidos con la micropipeta (tubos "eppendorf"), lo cual impresionó rápidamente a laboratorios de todo el mundo.

Aunque el invento de Schnitger eliminó la succión con la boca de micro cantidades, varios problemas quedaban sin resolver. El principal es que los científicos tenían que usar pipetas separadas para cada volumen.

Fig: Micropipetas de las primeras series de producción  en 1957-1960

Aprovechando esta laguna, Warren Gilson con la ayuda de otros inventores (Eric Marteau d'Autry) diseñó en 1972 la pipeta ajustable que revolucionó el campo de las ciencias de la vida (Patente U.S.A 3827305, 1974).

En realidad, la modificación que dio lugar a  este nuevo dispositivo, se basó en un aparato previo realizado por la compañía de Warren Gilson (Gilson Medical Electronics), el respirómetro de Warburg modificado. Una máquina utilizada para medir volúmenes respiratorios que utilizaba un control digital que fue adaptado para usarse en la nueva pipeta

Referencias:

- When a common problem meets an ingenious mind. Martin Klingenberg (EMBO J.,6: 797-800).
Traducido en: EL PAÍS, miércoles 21 de marzo de 2007
The Art of the Pipet. Jay A. Martin (BioMedNet: Posted April 13, 2001 · Issue 100)

Indice Funcionamiento de la micropipeta

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