Quando se trata de medir e dispensar um volume específico de qualquer líquido, as pipetas são indispensáveis no ambiente laboratorial atual. Dependendo do tamanho do laboratório e do volume a ser dispensado, diferentes tipos de pipetas são comumente utilizados:
- Pipetas de deslocamento de ar
- Pipetas de deslocamento positivo
- Pipetas de dosagem
- Pipetas com alcance ajustável
Em 2020, começamos a ver as micropipetas de deslocamento de ar desempenharem um papel crucial na luta contra a COVID-19, sendo utilizadas na preparação de amostras para detecção de patógenos (por exemplo, RT-PCR em tempo real). Normalmente, dois modelos diferentes podem ser usados: pipetas de deslocamento de ar manuais ou motorizadas.
Pipetas manuais de deslocamento de ar versus pipetas motorizadas de deslocamento de ar
No exemplo de uma pipeta de deslocamento de ar, um pistão é movido para cima ou para baixo dentro da pipeta para criar pressão negativa ou positiva na coluna de ar. Isso permite que o usuário aspire ou ejete uma amostra líquida usando uma ponteira descartável, enquanto a coluna de ar na ponteira separa o líquido das partes não descartáveis da pipeta.
O movimento do pistão pode ser projetado para ser feito manualmente pelo operador ou eletronicamente, ou seja, o operador move o pistão usando um motor controlado por botão.
Limitações das pipetas manuais
O uso prolongado de pipetas manuais pode causar desconforto e até lesões ao operador. A força necessária para dispensar líquidos e ejetar a ponteira da pipeta, combinada com movimentos repetitivos frequentes ao longo de várias horas, pode aumentar o risco de lesões nas articulações, especialmente no polegar, cotovelo, punho e ombro, devido à síndrome da tensão muscular repetitiva (STR).
As pipetas manuais exigem que o botão seja pressionado com o polegar para liberar o líquido, enquanto as pipetas eletrônicas oferecem melhor ergonomia, com um botão acionado eletronicamente, como neste exemplo.
Alternativas eletrônicas
Pipetas eletrônicas ou motorizadas são alternativas ergonômicas às pipetas manuais, que melhoram efetivamente a saída de amostras e garantem precisão e exatidão. Ao contrário dos botões tradicionais controlados pelo polegar e dos ajustes manuais de volume, as pipetas elétricas possuem uma interface digital para ajustar o volume e aspirar e dispensar a amostra por meio de um pistão acionado eletricamente.
Seleção de motores para pipetas eletrônicas
Como a pipetagem costuma ser o primeiro passo em um processo de várias etapas, quaisquer imprecisões ou imperfeições que ocorram ao medir essa pequena porção de líquido podem ser sentidas em todo o processo, afetando, em última análise, a exatidão e a precisão geral.
O que são exatidão e precisão?
A exatidão é alcançada quando uma pipeta dispensa o mesmo volume várias vezes. Ela é alcançada quando a pipeta dispensa o volume alvo com precisão, sem erros. Precisão e exatidão são difíceis de alcançar simultaneamente, mas as indústrias que utilizam pipetas exigem ambas. De fato, é esse alto padrão de qualidade que torna possível a reprodução dos resultados experimentais.
O coração de qualquer pipeta eletrônica é o seu motor, que afeta significativamente a precisão e a exatidão da pipeta, além de outros fatores importantes como tamanho, potência e peso. Os engenheiros de projeto de pipetas geralmente optam por atuadores lineares de passo ou motores CC. No entanto, ambos os tipos de motor apresentam vantagens e desvantagens.
Motores CC
Os motores CC são motores simples que giram quando recebem energia CC. Eles não exigem conexões complexas para funcionar. No entanto, devido aos requisitos de movimento linear das pipetas eletrônicas, as soluções com motores CC requerem um fuso de esferas e engrenagens adicionais para converter o movimento rotativo em movimento linear e fornecer a força necessária. As soluções com motores CC também requerem um mecanismo de feedback, como um sensor óptico ou um encoder, para controlar com precisão a posição do pistão linear. Devido à alta inércia do rotor, alguns projetistas também podem adicionar um sistema de frenagem para melhorar a precisão do posicionamento.
Motores de passo
Por outro lado, muitos engenheiros preferem soluções com atuadores lineares de passo devido à sua facilidade de integração, excelente desempenho e baixo custo. Os atuadores lineares de passo consistem em motores de passo com ímãs permanentes, rotor roscado e barra de filamento integrada para produzir movimento linear direto em componentes compactos.
Data da publicação: 19 de junho de 2024