Optimierte Ergonomie beim Pipettieren von Hand
Pipettieren, das Übertragen von Flüssigkeiten von einem Gerät oder Behälter zum anderen, gehört zu den häufigsten Aufgaben im Laboralltag. Die herkömmliche Methode nutzt dabei Handpipetten, doch aufgrund der vielen unterschiedlichen Formen und Ausführungen des Laborzubehörs (z. B. Teströhrchen, Probenfläschchen und Multiwell-Platten) ist meist die Verwendung von Einkanal-Pipetten erforderlich, mit denen sich nur eine Probe auf einmal übertragen lässt. Dadurch wird das Pipettieren ein monotoner und zeitaufwendiger Vorgang, und eine Optimierung der herkömmlichen Einkanal-Methode bietet erhebliche Vorteile.
Um wiederholte Gesten und Belastungen beim Pipettieren weitestgehend zu vermeiden und die Gefahr eines Repetitive-Strain-Injury-Syndroms (RSI) zu verhindern, müssen hinsichtlich der Ergonomie des Vorgangs einige Punkte berücksichtigt werden: Wie lässt sich die Anzahl der gleichförmigen Bewegungen senken, wie können einzelne Schritte bei jedem sich wiederholenden Vorgang reduziert werden und wie lässt sich bei unvermeidbaren Bewegungen die benötigte Kraftanstrengung möglichst minimieren?
Weniger Gleichförmigkeit und Komplexität: Der Einsatz elektronischer Mehrkanal-Pipetten
Repetitive Bewegungen beim manuellen Pipettieren mit Einkanal-Pipetten lassen sich nun schnell und effizient mit elektronischen Pipetten durchführen. Diese Modelle verfügen über einen Modus zum mehrfachen Dispensieren, d. h. der Aufnahme großer Flüssigkeitsmengen mit anschließender wiederholter Abgabe kleinerer Mengen. In Kombination mit einer Mehrkanal-Spitze können so mehrere Proben in nur einem Arbeitsschritt übertragen werden.
Für ein erfolgreiches Pipettieren mit Mehrkanal-Pipetten ist vor allem der Formfaktor der entsprechenden Laborausrüstung entscheidend, und die Pipette muss die nötige Flexibilität für unterschiedlichste Anwendungen mitbringen. Ein Beispiel dafür ist die Thermo Fisher Scientific™ E1-ClipTip™ elektronische Equalizer-Mehrkanalpipette mit E1-ClipTip™ Technologie. Dank des einstellbaren Spitzenabstands lässt sich die Spitze leicht mithilfe eines Schiebers auf verschiedene Laborausstattungen einstellen, während der Einrastmechanismus dafür sorgt, dass die Pipettenspitzen sicher und dicht in der Pipette sitzen, um eine ungleichmäßige Flüssigkeitsaufnahme zu verhindern.
Thermo Fisher Scientific hat die Leistung des Systems im Hinblick auf die benötigte Zeit zur Flüssigkeitsübertragung mit einer manuellen Einkanal-Pipette verglichen. Der Probentransfer aus acht Mikrozentrifugenröhrchen in eine 96-Well-Mikrotiterplatte benötigt so mit einer Achtkanal-Pipette beispielsweise 90 % weniger Zeit als das Übertragen von Hand.1
"[…]elektronische Mehrkanal-Pipetten benötigen 90 % weniger Zeit und reduzieren ermüdende gleichförmige Bewegungen um 90 % im Vergleich zur Einkanal-Pipette.”
Diese Zeiteinsparung entsteht vor allem durch die verringerte Anzahl an Bewegungen für jeden Arbeitsschritt. Durch die Verwendung eines elektronischen Mehrkanal-Systems wie der E1-ClipTip™ elektronischen Equalizer-Mehrkanalpipette lassen sich wiederholte Unterarmbewegungen ebenso wie Daumenbewegungen dank Auslösung mit dem Zeigefinger und elektronischem Spitzenauswurf erheblich reduzieren. Dadurch wird der Pipettiervorgang effizienter und das Risiko für RSI deutlich geringer. Zur Bewertung des Equalizer-Pipettiersystems wurde die Anzahl der Unterarm- und Fingerbewegungen beim Test mit der gleichen 96-Well-Mikrotiterplatte gezählt. Das Unternehmen bestätigte, dass durch Verwendung des ClipTip™ Systems die erforderlichen Schritte im Vergleich zum manuellen Pipettieren um über 90 % reduziert werden konnten.1
Weniger Kraftanstrengung beim Einsetzen und Auswerfen der Spitze
Auch eine Verringerung der Kraftanstrengung beim Einsetzen und Auswerfen der Spitze spielt bei gutem Pipettieren eine wichtige Rolle, da so die Genauigkeit und Präzision erhöht und das Risiko von RSI gesenkt werden kann. Die benötigte Kraft zum Einsetzen und Auswerfen der Spitze kann unter verschiedenen Pipettenmodellen mit variablem Spitzenabstand erheblich abweichen, und obwohl viele Anbieter behaupten, Ihr Produkt benötige die geringste Kraftanstrengung, mangelt es oft an stichfesten Beweisen. Bei der Untersuchung des E1-ClipTip™ Systems verglich Thermo Fisher Scientific™ die erforderliche Mindestkraftanstrengung mit zwei anderen Achtkanal-Pipetten mit anpassbarem Spitzenabstand (Hersteller A und B).2 Die Tests wurden 10-fach nach standardisiertem Verfahren unter Verwendung der durch den Hersteller empfohlenen Pipettenspitzen und Einsetzmethoden durchgeführt. Aus den ermittelten Daten wurde der Durchschnitt bestimmt und die Standardabweichungen vom Mittelwert berechnet.
Die E1-ClipTip™ Equalizer-Pipette benötigt beim Einsetzen der Spitze bis zu 87 % und beim Auswerfen der Spitze bis zu 93 % weniger Kraftanstrengung im Vergleich zu anderen Pipetten mit variablem Spitzenabstand.
Die Kraftanstrengung zum Einsetzen der Spitze war bei der E1-ClipTip™ Equalizer-Pipette um bis zu 87 % geringer verglichen mit den anderen getesteten Pipetten mit variablem Spitzenabstand, während die erforderliche Kraft zum Auswerfen der Spitze bis zu 93 % niedriger war.2 Grund für die minimale Kraftanstrengung beim Auswerfen ist eine elektronische Auswurffunktion, die über eine Auswurftaste betätigt werden kann und die Benutzung erheblich erleichtert.
Fazit
Die Verwendung einer elektronischen Pipette mit Mehrfachdispensierung und Mehrkanal-Aufsatz kann die Anzahl monotoner und mechanisch komplexer Bewegungen sowie die erforderliche Kraftanstrengung beim Flüssigkeitstransfer erheblich senken. Die geringere Arbeitszeit und Anstrengung erhöht die Effizienz des Pipettiervorgangs und begrenzt ergonomische „Kosten“ wie das Risiko für RSI und Verfahrensfehler.
Quellenangaben
1. Gibt es eine einfachere und effizientere Methode der Übertragung von Flüssigkeiten zwischen verschiedenen Laborartikeln als herkömmliche Handpipetten? (Smart Notes, Thermo Fisher Scientific, COL07763 0918)
2. Wählen Sie die Pipette mit variablem Spitzenabstand mit der geringsten Kraftanstrengung beim Einsetzen und Auswerfen der Spitze (Smart Notes, Thermo Fisher Scientific, COL011613 0320)
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