Tubos de Precisión: Mejorando la Precisión en Sistemas de Dispensación de Líquidos

Donde los Resultados Son Tan Precisos Como la Cantidad de Muestra Dispensada

Desde la ciencia alimentaria y los controvertidos OMG hasta el desarrollo farmacéutico y la investigación médica, hasta las pruebas rutinarias que son parte de un chequeo anual, los sistemas de dispensación de líquidos juegan un papel crítico aunque invisible en la vida cotidiana.

Esto es porque muchas tareas de biotecnología y laboratorio comienzan con mover muestras de un fluido entre contenedores y dispensar una cantidad precisa sobre o dentro de un medio de prueba. Eso es cierto ya sea que la tarea sea un experimento en secuenciación genética o pruebas de anticuerpos, o un análisis cotidiano de sangre u orina.

En el entorno típico a gran escala donde se realizan estos procesos — como un hospital realizando pruebas en 600 pacientes o un laboratorio examinando 10.000 muestras — los sistemas de dispensación de fluidos son, bueno, . . . indispensables. Realizan una tarea que sería tediosa, consumidora de tiempo, más cara y más sujeta a error humano si se realizara a mano para aplicaciones de tan gran escala.

Los sistemas de dispensación de fluidos usados en laboratorios de diagnóstico, biotecnología e investigación a menudo dependen de tubos muy pequeños para dosificar minúsculas cantidades de líquido a alto rendimiento. Estos tubos pueden tener un diámetro interior (DI) tan pequeño como 50 micras o incluso 100 micras — eso es cercano al tamaño de un solo cabello humano.

Y las características del tubo de precisión pueden hacer o deshacer el proceso.

¿Cuáles son algunos problemas a considerar al usar sistemas de dispensación de líquidos?

Cuando se usan sistemas de dispensación de líquidos, la preocupación principal es conocer la cantidad exacta de líquido que se dispensa. Hay muchas razones por las que esto es crucial, incluyendo:

• La necesidad de realizar un gran número de pruebas con un tamaño de muestra finito. Por ejemplo, puede necesitar usar sangre extraída de un paciente para realizar docenas de procedimientos de cribado — y no quiere tener que volver a extraer más sangre para completar las pruebas.
• La necesidad de saber cuánto de otro líquido (como un reactivo) debe añadirse a la muestra dispensada para realizar un análisis. Esto es porque la cantidad de interacción en la muestra a menudo es función de la cantidad de otro líquido.
• El alto costo de los reactivos usados para realizar análisis. Eso significa que quiere usar la cantidad mínima necesaria para lograr resultados medibles.
• La mayor sensibilidad de las máquinas que realizan los análisis. Porque estas máquinas ahora pueden usar cantidades menores tanto de la muestra como del medio de prueba, los sistemas de dispensación de líquidos necesitan ser más precisos.

Naturalmente, una amplia gama de variables puede impactar la precisión de los sistemas de dispensación de fluidos usados en biotecnología y automatización de laboratorio, incluyendo la elección del instrumento y la metodología específica usada.

Pero en sistemas que utilizan tubos pequeños para dispensar un líquido, la precisión del tubo en sí juega un papel vital para ayudar a asegurar que los sistemas de dispensación sean precisos y los resultados válidos.

¿Cuál es el papel del tubo de precisión en sistemas de dispensación de fluidos?

Previamente limitado por la incapacidad de los fabricantes de tubos para alcanzar tolerancias ajustadas — incluso si el tubo podía cortarse con precisión, las tolerancias del DI variaban demasiado — los diseñadores solían confiar en el mecanismo de bombeo para intentar asegurar la precisión de los sistemas de dispensación de líquidos.

En otras palabras, si las tolerancias del DI del tubo eran mayores que las tolerancias necesarias para lograr un resultado válido, las tolerancias más ajustadas tendrían que lograrse a pesar de las limitaciones del tubo.

Sin embargo, con la precisión mejorada y tolerancias más ajustadas del corte de tubos actual, los sistemas de dispensación de líquidos ahora dependen de la combinación de bombeo y tubos cortados a longitud de precisión para un rendimiento fiable.

Ventajas del tubo de precisión

Para evitar problemas de precisión en sistemas de dispensación de líquidos, puede ayudar tener tubos que:

• Sean cortados a la longitud correcta y estirados a los diámetros interior y exterior deseados
• Tengan un DI limpio y libre de rebabas y un corte final adecuado

Por ejemplo, a medida que los tamaños de muestra se han vuelto más pequeños, el destino para las muestras también se ha vuelto más pequeño. Las placas de pocillos que solían tener 16 puntos para depositar muestras ahora tienen en el rango de 1.500 aberturas muy pequeñas en la superficie de la placa.

Eso significa que el tubo en los sistemas de dispensación de líquidos necesita ser recto, cortado limpiamente y adecuadamente acabado en su extremo — por ejemplo, plano, angular o redondeado, dependiendo de lo que se pruebe — para que los tubos se alineen con precisión con los pocillos muy pequeños en la placa de prueba.

Efectos del tubo de precisión en el riesgo de contaminación por carryover

La precisión del tubo en sistemas de dispensación de fluidos también puede impactar fenómenos como el trepado y el llamado problema de la última gota:

• Trepado ocurre cuando parte de la muestra líquida sube por el exterior del tubo en lugar de dispensarse en el destino adecuado.
• El problema de la última gota es donde una minúscula gota de líquido de muestra se adhiere al extremo de un tubo de dispensación y se queda allí.

Tanto el trepado como la "última gota" pueden llevar a contaminación por carryover en la siguiente muestra de prueba.

Si bien el carryover comúnmente aceptado de 4 partes por billón es ciertamente alcanzable, se vuelve más desafiante en hospitales y otros entornos de laboratorio donde se realizan un gran número de pruebas. Aquí, el equipo debe lavarse eficientemente mientras también se mantiene la productividad del laboratorio y la rentabilidad.

Tener el corte final adecuado en el tubo (por ejemplo, plano, angular o redondeado) puede ayudar a eliminar el trepado y el problema de la última gota, reduciendo las posibilidades de contaminación por carryover en sistemas de dispensación de líquidos. Tener un tubo con un DI limpio y libre de rebabas también:

• Hace la limpieza más efectiva
• Reduce la rugosidad superficial del DI que puede atrapar contaminantes

¡No estamos dividiendo cabellos!

Con sistemas de dispensación de líquidos que utilizan tubos casi tan pequeños como un cabello, es un eufemismo decir que la precisión importa. Así que no estamos dividiendo cabellos cuando decimos que quiere la longitud del tubo, DI, diámetro exterior (DE) y corte final todos tan precisos como sea posible, para ayudar a asegurar que la cantidad de muestra dispensada también será tan precisa como pueda ser.

Lea la parte 2 para un vistazo más cercano al DI del tubo y otras variables que pueden impactar la precisión de los sistemas de dispensación de líquidos. O para explorar diferentes opciones de corte de precisión para sus tubos metálicos u otras necesidades de piezas metálicas, descargue nuestra guía gratuita, "Choose with Confidence: Comparing 2-Axis Precision Cutting Methods".