讓實驗室的分液任務更輕松

文/Matthias Stein

50年來實驗室儀器的創新——快速移液進化史 // 到上世紀中葉，用口腔從容器中吸取液體還是常見的事情 – 盡管這是一種非常危險的做法。五十年前，市場中出現了第一種實驗室液體分發器。在這五十年中，實驗室移液設備的發展情況怎么樣呢？

在1949年德意志聯邦共和國成立的那一年，Rudolf Brand先生和他的幾個合作伙伴在Wertheim市奠定了玻璃工藝的基石。也就在同一年他還成立了以自己的名字命名的Rudolf Brand玻璃儀器和溫度計生產廠。建廠初期，企業的工作重點是科學實驗和化學分析所用玻璃產品的制造和銷售。

圖1 Brand公司1967年生產的第一代Dispenser分液器。

60年代初，Rudolf Brand先生將公司的管理交給了他的合作伙伴、繼任者Helmut Sch?ler先生。而Sch?ler先生擔任企業領導人的一個重要目標就是把企業帶到不斷增長、發展的道路上去。他認識到：現在生產的一些玻璃產品將會被新技術、新產品所取代 – “必須在企業中引進替代競爭機制”。實驗室中的樣本數量和工作速度都在不斷的提高。而這一切的原因就是成本壓力。

六十年代中期，Helmut Sch?ler先生決定開發玻璃移液器的替代產品。這一替代產品應能在新的實驗室工作條件下減輕實驗室工作人員的工作量并且使他們的工作更加安全。除此之外，這一替代品還要徹底解決當時仍然普遍采用的、非常危險的口吸液體的移液操作方式。當時已經有幾種瓶口定量移液器的設計雛形了，但都沒有很好占領市場。因此機械式定量移液器的研發是企業面臨的一個巨大挑戰。

Brand先生從技術和生產工藝兩個方面為貫徹落實新的產品理念奠定了基礎。他雖然是玻璃加工和容積式玻璃儀器校準方面的專家，但首先也必須知道、理解其他材料和加工制造的方法。精密金屬和塑料加工的理論與實踐很快就被他掌握了。

1967年底，他提交了一項重要的專利‘可預設定量的液體輸送儀器’。這一專利的移液器被命名為VAC移液器（圖1）；因為這一移液器不是采用玻璃吹制技術生產的，而是在Brand公司新成立的真空技術部門中生產出來的。這一部門中使用的機床設備是金屬加工用的機床設備，有著專門設計制造的模具和不同的材料按照精密儀器裝配的工藝流程。新產品用‘快速移液器’的名稱上市。一經推出立即獲得了成功，當時對這一產品的描述是：實驗室領域中新的里程碑，快速、準確、安全的定量移液儀器。

1968年，‘Brand移液器’出現在公司的‘產品目錄’中了。這一瓶口移液器已經具有后續50年中移液器的關鍵功能和特性了：

■耐化學性高的材料制成的部件；

■通過活塞缸式的裝置輸送液體；

■通過閥門系統控制液體流量；

■移液器體時有吸液管和排液插管；

■可以簡單的設定吸液量，取液準確和可重復調整；

■直接安裝在試劑瓶上使用；

■可單手操作；

二十世紀七十年代初，Helmut Sch?ler先生成功的將Brand移液器打造成了至今在許多實驗室中仍然為瓶口移液器參考標準的品牌產品‘Dispensette瓶口分液器’。接下來的幾十年中，它一直保持著技術上的領先優勢。20世紀70年代和80年代，Dispensette瓶口分液器發展成為一個系列產品，有著許多不同的額定移液量。它所使用的材料組合性能也越來越好。像V4A不銹鋼這一薄弱環節也被玻璃和現代化的氟塑料所代替。而且Dispensette瓶口分液器的分液精度也在不斷提高。

圖2 不同的創新階段的Dispensette分液器；從左至右：至第五代分液器。

80年代的第一個數字式版本

1985年推出的數字式瓶口分液器可以說是移液器發展歷史上的又一個里程碑：一種配用了機械-數字式計數器的瓶口分液器。這一分液器的研發使得實驗員可以在頻繁改變移液量的情況下舒適而精確地計量液體體積。由于它采用了塑料保護套管、玻璃的活塞缸和定量管的防丟堵蓋，從而進一步提高了使用操作的安全性。進入20世紀90年代之后，分液器的設計采用了以‘項目為主導’的設計理念。1992年推出了第二代Dispensette II、1997年推出了第三代Dispensette III；同時也開發出了多種變型型號，以更好的適應特定應用領域的需要。1999年推出了適合于吸取溶劑、稀釋劑的Dispensette Organic和適合于吸取氫氟酸的Dispensette HF型，解決了‘問題液體’的分液。

LP本刊提示

容積式分液器的計量鑒定

ISO 9001和GLP良好實驗室管理規范要求定期對容積式檢測分析儀器進行計量鑒定。Brand公司建議：每三個月到十二個月對本公司生產的分液器進行定量控制精度的計量鑒定。具體的鑒定周期則取決于對分液器的使用要求。對使用頻率高或者對腐蝕性介質進行分液操作的分液器的計量鑒定周期要短一些。分液器生產廠家提供了計量鑒定方法說明（SOPs），允許用戶在使用過程中進行自我監控。

Brand公司的Seripettor分液器是專門為生物實驗室而研發的新一代瓶口分液器產品，為具有很高成本的分液器提供了解決方案。2010年又在市場中推出了Dispensette Trace Analysis分液器，優化了在無機微量分析領域中的高純度試劑的分液，例如在AAS原子吸收光譜法和ICP-MS電感耦合等離子體質譜法中的應用。

2015年推出的Dispensette S型瓶口分液器是最新一代產品。同時也為客戶提供了不少的創新功能。 通過更少的操作步驟，更加方便的操作方式為用戶提供了很好的使用性能。無密封件的閥門系統也改善了分液器的維護保養性能。在帶刻度的型號中，分液器內置的齒條可以幫助您快速而又方便的調整分液器的定量大小。

今天的分液器類型有Dispensette S型和Dispensette S Organic型等數字式可調吸液定量的分液器、帶刻度的分液器和固定量的分液器以及Dispensette S Trace Analysis瓶口分液器等類型。再加上Seripettor和Seripettor pro等構成了一個完整分液器系列產品。

圖3：在公司發展的過程中也開發出了許許多多適合于特殊應用場合的專用附件；例如：Dispensier系列產品。

不斷發展的大趨勢

50年的Dispensette分液器發展史已經在液體分取技術上樹立了一個輝煌的里程碑。但故事還在繼續 - 瓶口分液器也將一直在不斷的演變中。不忘初心，即使在今天，Brand公司也在致力于研究未來的新技術的開發和解決方案，為實驗室的分液任務提供更加輕松，高效和安全的工作方式。