让实验室的分液任务更轻松

文/Matthias Stein

50年来实验室仪器的创新——快速移液进化史 // 到上世纪中叶，用口腔从容器中吸取液体还是常见的事情 – 尽管这是一种非常危险的做法。五十年前，市场中出现了第一种实验室液体分发器。在这五十年中，实验室移液设备的发展情况怎么样呢？

在1949年德意志联邦共和国成立的那一年，Rudolf Brand先生和他的几个合作伙伴在Wertheim市奠定了玻璃工艺的基石。也就在同一年他还成立了以自己的名字命名的Rudolf Brand玻璃仪器和温度计生产厂。建厂初期，企业的工作重点是科学实验和化学分析所用玻璃产品的制造和销售。

图1 Brand公司1967年生产的第一代Dispenser分液器。

60年代初，Rudolf Brand先生将公司的管理交给了他的合作伙伴、继任者Helmut Schöler先生。而Schöler先生担任企业领导人的一个重要目标就是把企业带到不断增长、发展的道路上去。他认识到：现在生产的一些玻璃产品将会被新技术、新产品所取代 – “必须在企业中引进替代竞争机制”。实验室中的样本数量和工作速度都在不断的提高。而这一切的原因就是成本压力。

六十年代中期，Helmut Schöler先生决定开发玻璃移液器的替代产品。这一替代产品应能在新的实验室工作条件下减轻实验室工作人员的工作量并且使他们的工作更加安全。除此之外，这一替代品还要彻底解决当时仍然普遍采用的、非常危险的口吸液体的移液操作方式。当时已经有几种瓶口定量移液器的设计雏形了，但都没有很好占领市场。因此机械式定量移液器的研发是企业面临的一个巨大挑战。

Brand先生从技术和生产工艺两个方面为贯彻落实新的产品理念奠定了基础。他虽然是玻璃加工和容积式玻璃仪器校准方面的专家，但首先也必须知道、理解其他材料和加工制造的方法。精密金属和塑料加工的理论与实践很快就被他掌握了。

1967年底，他提交了一项重要的专利‘可预设定量的液体输送仪器’。这一专利的移液器被命名为VAC移液器（图1）；因为这一移液器不是采用玻璃吹制技术生产的，而是在Brand公司新成立的真空技术部门中生产出来的。这一部门中使用的机床设备是金属加工用的机床设备，有着专门设计制造的模具和不同的材料按照精密仪器装配的工艺流程。新产品用‘快速移液器’的名称上市。一经推出立即获得了成功，当时对这一产品的描述是：实验室领域中新的里程碑，快速、准确、安全的定量移液仪器。

1968年，‘Brand移液器’出现在公司的‘产品目录’中了。这一瓶口移液器已经具有后续50年中移液器的关键功能和特性了：

■耐化学性高的材料制成的部件；

■通过活塞缸式的装置输送液体；

■通过阀门系统控制液体流量；

■移液器体时有吸液管和排液插管；

■可以简单的设定吸液量，取液准确和可重复调整；

■直接安装在试剂瓶上使用；

■可单手操作；

二十世纪七十年代初，Helmut Schöler先生成功的将Brand移液器打造成了至今在许多实验室中仍然为瓶口移液器参考标准的品牌产品‘Dispensette瓶口分液器’。接下来的几十年中，它一直保持着技术上的领先优势。20世纪70年代和80年代，Dispensette瓶口分液器发展成为一个系列产品，有着许多不同的额定移液量。它所使用的材料组合性能也越来越好。像V4A不锈钢这一薄弱环节也被玻璃和现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断提高。

图2 不同的创新阶段的Dispensette分液器；从左至右：至第五代分液器。

80年代的第一个数字式版本

1985年推出的数字式瓶口分液器可以说是移液器发展历史上的又一个里程碑：一种配用了机械-数字式计数器的瓶口分液器。这一分液器的研发使得实验员可以在频繁改变移液量的情况下舒适而精确地计量液体体积。由于它采用了塑料保护套管、玻璃的活塞缸和定量管的防丢堵盖，从而进一步提高了使用操作的安全性。进入20世纪90年代之后，分液器的设计采用了以‘项目为主导’的设计理念。1992年推出了第二代Dispensette II、1997年推出了第三代Dispensette III；同时也开发出了多种变型型号，以更好的适应特定应用领域的需要。1999年推出了适合于吸取溶剂、稀释剂的Dispensette Organic和适合于吸取氢氟酸的Dispensette HF型，解决了‘问题液体’的分液。

LP本刊提示

容积式分液器的计量鉴定

ISO 9001和GLP良好实验室管理规范要求定期对容积式检测分析仪器进行计量鉴定。Brand公司建议：每三个月到十二个月对本公司生产的分液器进行定量控制精度的计量鉴定。具体的鉴定周期则取决于对分液器的使用要求。对使用频率高或者对腐蚀性介质进行分液操作的分液器的计量鉴定周期要短一些。分液器生产厂家提供了计量鉴定方法说明（SOPs），允许用户在使用过程中进行自我监控。

Brand公司的Seripettor分液器是专门为生物实验室而研发的新一代瓶口分液器产品，为具有很高成本的分液器提供了解决方案。2010年又在市场中推出了Dispensette Trace Analysis分液器，优化了在无机微量分析领域中的高纯度试剂的分液，例如在AAS原子吸收光谱法和ICP-MS电感耦合等离子体质谱法中的应用。

2015年推出的Dispensette S型瓶口分液器是最新一代产品。同时也为客户提供了不少的创新功能。 通过更少的操作步骤，更加方便的操作方式为用户提供了很好的使用性能。无密封件的阀门系统也改善了分液器的维护保养性能。在带刻度的型号中，分液器内置的齿条可以帮助您快速而又方便的调整分液器的定量大小。

今天的分液器类型有Dispensette S型和Dispensette S Organic型等数字式可调吸液定量的分液器、带刻度的分液器和固定量的分液器以及Dispensette S Trace Analysis瓶口分液器等类型。再加上Seripettor和Seripettor pro等构成了一个完整分液器系列产品。

图3：在公司发展的过程中也开发出了许许多多适合于特殊应用场合的专用附件；例如：Dispensier系列产品。

不断发展的大趋势

50年的Dispensette分液器发展史已经在液体分取技术上树立了一个辉煌的里程碑。但故事还在继续 - 瓶口分液器也将一直在不断的演变中。不忘初心，即使在今天，Brand公司也在致力于研究未来的新技术的开发和解决方案，为实验室的分液任务提供更加轻松，高效和安全的工作方式。