Прецизионные трубки: повышение точности в системах дозирования жидкостей

Где результаты так же точны, как дозируемый объем пробы

От пищевой науки и спорных ГМО до фармацевтического развития и медицинских исследований, до рутинных тестов, входящих в ежегодный осмотр, системы дозирования жидкостей играют в значительной степени невидимую, но критическую роль в повседневной жизни.

Это потому, что многие биотехнологические и лабораторные задачи начинаются с перемещения проб жидкости между емкостями и дозирования точного объема на или в тестирующую среду. Это верно, будь то эксперимент по секвенированию генов или тестированию антител, или ежедневный анализ крови или мочи.

В типичных крупных условиях, где эти процессы выполняются — например, больница, тестирующая 600 пациентов, или лаборатория, исследующая 10 000 проб — системы дозирования жидкостей — ну, . . . незаменимы. Они выполняют задачу, которая была бы утомительной, затратной по времени, дороже и более подверженной человеческим ошибкам, если бы выполнялась вручную для таких крупномасштабных применений.

Системы дозирования жидкостей, используемые в диагностике, биотехе и исследовательских лабораториях, часто зависят от очень малых трубок для дозирования крошечных объемов жидкости с высокой пропускной способностью. Эти трубки могут иметь внутренний диаметр (ID) всего 50 микрон или даже 100 микрон — это близко к размеру одного человеческого волоса.

И характеристики прецизионных трубок могут сделать или сломать процесс.

Какие вопросы учитывать при использовании систем дозирования жидкостей?

Всякий раз, когда вы используете системы дозирования жидкостей, главная забота — знать точный объем дозируемой жидкости. Причин много, включая:

• Необходимость выполнить большое количество тестов с конечным размером пробы. Например, вам может понадобиться использовать кровь пациента для десятков скрининговых процедур — и вы не хотите возвращаться за новой кровью.
• Необходимость знать, сколько другой жидкости (например, реагента) нужно добавить к дозированной пробе для анализа. Потому что количество взаимодействия в пробе часто функция количества другой жидкости.
• Высокая стоимость реагентов для проведения анализов. Значит, нужно использовать минимально необходимое количество для измеримых результатов.
• Повышенная чувствительность машин, выполняющих анализы. Поскольку машины теперь могут использовать меньшие объемы и пробы, и тестирующей среды, системы дозирования должны быть точнее.

Естественно, широкий спектр переменных может влиять на точность систем дозирования в биотехе и лабораторной автоматизации, включая выбор инструмента и конкретную методологию.

Но в системах, использующих малые трубки для дозирования жидкости, точность самой трубки играет жизненно важную роль в обеспечении точности систем дозирования и достоверности результатов.

Какая роль прецизионных трубок в системах дозирования жидкостей?

Ранее ограниченные неспособностью производителей трубок достигать жестких допусков — даже если трубку можно было резать точно, допуски ID слишком сильно варировали — проектировщики полагались на насосный механизм, пытаясь обеспечить точность систем дозирования.

Другими словами, если допуски ID трубки были больше допусков, необходимых для достоверного результата, более жесткие допуски должны были достигаться несмотря на ограничения трубки.

Однако с улучшенной точностью и более жесткими допусками современной резки трубок, системы дозирования теперь зависят от комбинации насоса и прецизионно отрезанных по длине трубок для надежной работы.

Преимущества прецизионных трубок

Чтобы избежать проблем с точностью в системах дозирования, может помочь трубка, которая:

• Есть отрезана до правильной длины и протянута до желаемых внутреннего и внешнего диаметров
• Имеет чистый, беззаусенцевый ID и правильно отрезанный конец

Например, по мере уменьшения размеров проб, уменьшались и места назначения. Ячейки, которые раньше имели 16 мест для откладывания проб, теперь имеют в диапазоне 1500 очень малых отверстий на поверхности пластины.

Это значит, что трубки в системах дозирования должны быть прямыми, чисто срезанными и правильно обработанными на конце — например, плоскими, угловыми или закругленными, в зависимости от тестируемого — чтобы трубки точно выравнивались с крошечными ячейками в тестовой пластине.

Влияние прецизионных трубок на риск переноса загрязнения

Точность трубок в системах дозирования также может влиять на явления вроде подъема жидкости и так называемой проблемы «последней капли»:

• Подъем (wicking) происходит, когда часть пробы жидкости поднимается по внешней стороне трубки, а не дозируется в нужное место.
• Проблема последней капли — крошечная капля пробы жидкости прилипает к концу дозирующей трубки и остается там.

И подъем, и «последняя капля» могут привести к переносу загрязнения (carryover contamination) в следующую тестовую пробу.

Хотя общепринятый перенос 4 части на миллиард определенно достижим, это становится сложнее в больницах и других лабораторных средах, где выполняется огромное количество тестов. Здесь оборудование должно мыться эффективно, сохраняя продуктивность и рентабельность лаборатории.

Наличие правильного торцового среза на трубке (плоский, угловой или закругленный) может помочь устранить подъем и проблему последней капли, снижая шансы переноса загрязнения в системах дозирования. Наличие трубки с чистым, беззаусенцевым ID также:

• Делает очистку более эффективной
• Снижает шероховатость ID, которая может удерживать загрязнители

Мы не сплиттим волосы!

С системами дозирования, использующими трубки почти размером с волос, это подчеркивание сказать, что точность имеет значение. Поэтому мы не сплиттим волосы, когда говорим, что длина трубки, ID, внешний диаметр (OD) и торцовый срез должны быть максимально точными, чтобы обеспечить, что дозируемый объем пробы также будет максимально точен.

Читайте часть 2 для ближайшего взгляда на ID трубки и другие переменные, влияющие на точность систем дозирования жидкостей. Или чтобы изучить разные варианты прецизионной резки для ваших металлических трубок или других металлических деталей, скачайте наше бесплатное руководство «Choose with Confidence: Comparing 2-Axis Precision Cutting Methods».