Pipetten Basics Pipettieren wie ein Profi!
Die Genauigkeit von Mikroliterpipetten hängt entscheidend von der Technik des Anwenders ab. Schon kleine Fehler können die Ergebnisse beeinflussen, während die richtige Handhabung exakte und reproduzierbare Resultate ermöglicht. Von der Wahl der passenden Pipette bis zur richtigen Technik: Wer die Zusammenhänge kennt und sorgfältig arbeitet, meistert auch anspruchsvolle Laboraufgaben.
In den BRAND Pipetten Basics erfahren Sie, wie eine Mikroliterpipette funktioniert, welche Arten es gibt und wie diese korrekt benutzt werden. Dazu gibt es nützliche Praxistipps und Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen von unseren Experten für zuverlässige, effiziente Workflows im Labor.
Wie funktioniert eine Mikroliterpipette?
Unsere Mikroliterpipette Transferpette® arbeitet nach dem Luftpolsterprinzip und ist daher auch als Luftpolsterpipette bekannt.
Die Flüssigkeit ist durch ein Luftpolster von der Pipette getrennt. Durch den Pipettierknopf wird im Inneren der Pipette ein Kolben bewegt. Beim Auf- und Abbewegen des Kolbens entsteht ein Unter- oder Überdruck, der die Flüssigkeit in die Spitze saugt bzw. wieder ausstößt.
Vorteile:
→ präzises und genaues Pipettieren
→ schnell, flexibel und effizient
→ kontaminationsfreies Arbeiten
Welche Arten von Mikroliterpipetten gibt es?
Mikroliterpipetten von BRAND gibt es als mechanische (Transferpette® S, Transferpette® pro) oder elektronische Geräte (Transferpette® electronic), sowie in Ein- und Mehrkanalausführung mit 8 oder 12 Kanälen.
Wie benutzt man eine Pipette richtig?
Standard-/ Vorwärts-Pipettieren
Die Flüssigkeitsaufnahme erfolgt durch Drücken des Pipettierknopfes bis zum ersten Druckpunkt, Eintauchen der Pipettenspitze in die Flüssigkeit und anschließendes Zurückführen des Knopfes in die Ausgangsposition.
Zur Abgabe der Flüssigkeit wird der Pipettierknopf erneut bis zum ersten Druckpunkt gedrückt. Durch anschließendes Drücken bis zum zweiten Druckpunkt (Überhub) wird sichergestellt, dass das gesamte Volumen vollständig abgegeben wird.
Wann nutzt man das vorwärts Pipettieren?
Das „Vorwärts“-Pipettieren ist die Standardmethode, auf die Pipetten werkseitig justiert werden. Sie liefert in der Regel die genauesten Ergebnisse bei Standardanwendungen mit wässrigen Lösungen.
Reverses- /Rückwärts-Pipettieren
Beim reversen Pipettieren wird der Pipettierknopf direkt bis zum zweiten Druckpunkt gedrückt. Anschließend wird die Pipettenspitze in die Flüssigkeit eingetaucht und der Knopf langsam in die Ausgangsposition zurückgeführt, sodass ein größeres Flüssigkeitsvolumen als eingestellt aufgenommen wird.
Zur Flüssigkeitsabgabe wird der Pipettierknopf bis zum ersten Druckpunkt gedrückt, wodurch das eingestellte Volumen abgegeben wird. Das verbleibende Volumen ist nicht Teil des Zielvolumens und wird verworfen.
Wann nutzt man das reverse Pipettieren?
Beim Pipettieren von Flüssigkeiten mit von Wasser abweichenden Eigenschaften (z. B. viskos, flüchtig, schäumend) kann das reverse Pipettieren sinnvoll sein und das Pipettierergebnis verbessern.
Hinweis
Praxistipps
Die folgenden Praxis-Tipps fassen die wichtigsten Punkte für eine Auswahl der passenden Spitzen, korrekte Vorbereitung, und einen sauberen Pipettiervorgang zusammen.
Pipetten & Spitzen
Bei Mikroliterpipetten liegt der optimale Volumenbereich für höchste Präzision und Genauigkeit bei 30 % bis 100 % des Nennvolumens (NV). Bei Volumen unter 30 % des Nennvolumens empfiehlt sich der Umstieg auf eine kleinere Volumenvariante .
Die Eignung einer Spitze kann durch Prüfung der Dichtheit (PLT unit) und Volumengenauigkeit (siehe SOP) bestimmt werden.
Dicht abschließende Pipettenspitzen sind essentiell für gute Pipettierergebnisse. Die besten Ergebnisse werden in der Regel mit Originalspitzen des Pipettenherstellers (= Prüfspitzen bei Werkskalibrierung) erreicht. Bei geometrisch abweichenden Spitzen kann eine Justage sinnvoll sein.
Vorbereitung
Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn Pipette, Pipettenspitze und Flüssigkeit auf die gleiche Temperatur eingestellt sind. Wenn möglich, sollte die Flüssigkeit vor der Verwendung an die Umgebungstemperatur angepasst.
Ein Teil der aufgenommenen Flüssigkeit verdunstet von der Oberfläche ins Luftpolster, wodurch das tatsächlich zur Abgabe verfügbare Volumen reduziert wird. Um das Luftpolster zu sättigen, sollte jede neu aufgesetzte Spitze vorbefeuchtet werden. Dies geschieht durch mehrmaliges Aufnehmen und Abgeben der Flüssigkeit. Nach ISO 8655 sind hierfür mindestens fünf Zyklen pro Spitze gefordert.
Richtig Pipettieren
1. Pipette bei Flüssigkeitsaufnahme möglichst senkrecht halten (max. 10°). Eintauchtiefe und Wartezeit an Zielvolumen und Flüssigkeitseigenschaften anpassen.
Die Volumenaufnahme bestimmt, wie viel Flüssigkeit tatsächlich abgegeben werden kann, und ist besonders fehleranfällig. Eine schräg eingetauchte Pipettenspitze verändert den hydrostatischen Druck in der Spitze und kann zusammen mit einer falschen Eintauchtiefe die Volumengenauigkeit beeinträchtigen. Je nach Zielvolumen benötigt die Pipette mehr oder weniger Zeit, um die Flüssigkeit vollständig anzusaugen.
2. Die Pipettenspitze nach der Volumenabgabe über 8 – 10 mm an der Gefäßwand abstreifen.
Das Zielvolumen entspricht dem vollen Flüssigkeitsvolumen in der Pipettenspitze. Daher ist auf eine vollständige Volumenabgabe zu achten.
Volumenbereich
Eintauchtiefe [mm]
Wartezeit [s]
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Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen oder Bedingungen
Pipetten werden werksseitig auf Wasser unter definierten Bedingungen justiert (ISO 8655) und sind ideal zum Pipettieren wässriger Lösungen. Unter abweichenden Bedingungen kann die Volumengenauigkeit reduziert sein und für optimale Ergebnisse empfehlen sich Direktverdränger Pipetten wie der HandyStep® touch oder der Transferpettor von BRAND. Bei der Nutzung einer Luftpolsterpipette können die folgenden Techniken und das temporäre User Adjustment verbesserten Ergebnissen beitragen.
Wie kann eine auf werksseitig auf Wasser justierte Pipette auch Flüssigkeiten mit abweichender Dichte zuverlässig pipettieren?
Vorrübergehende/Temporäre Volumenkompensation durch das User Adjustment durchführen
Hintergrund:
Pipetten sind werkseitig auf die Dichte von destilliertem Wasser justiert. Eine davon abweichende Dichte (z. B. Kaliumiodid-Lösung) beeinflusst die Dehnung des Luftpolsters und damit das Flüssigkeitsvolumen.
Bei hoher Dichte dehnt sich das Luftpolster zum Beispiel aufgrund des höheren hydrostatischen Drucks aus und kann nicht das volle Volumen aufziehen.
Wie gelingt es viskose Flüssigkeiten zu pipettieren?
- Revers pipettieren
- Langsam pipettieren und Wartezeit verlängern
- Volumenkorrektur durch das User Adjustment
Hintergrund:
Viskose Flüssigkeiten (z. B. Glycerol, Öle) erschweren genaues Pipettieren, da ihr hoher Fließwiderstand sowohl die Aufnahme als auch die Abgabe verlangsamt. Zusätzlich bleibt häufig ein Restvolumen in der Pipettenspitze zurück.
Wie kann Tropfenbildung beim Pipettieren flüchtiger Flüssigkeiten vorgebeugt werden?
- Luftpolster mindestens 5x vorbefeuchten (Sättigung des Luftpolsters)
- Revers Pipettieren
- Volumenkorrektur durch das User Adjustment nach ausreichendem Vorbefeuchten
Hintergrund:
Bei flüchtigen Flüssigkeiten (z. B. Ethanol) verdunstet ein Teil des Volumens in das ungesättigte Luftpolster der Pipette. Dadurch dehnt sich das Luftpolster aus und drückt die Flüssigkeit aus der Spitze. Dies führt häufig zur Bildung von Tropfen an der Pipettenspitze.
Wie lässt sich Schaumbildung beim Pipettieren schäumender Flüssigkeiten vermeiden?
- Revers Pipettieren
- Langsam Pipettieren
- Filterspitzen können vor Kontamination schützen
Hintergrund:
Schäumende Flüssigkeiten erschweren das genaue und reproduzierbare Pipettieren durch die Bildung von Luftblasen.
Wie pipettiert man Flüssigkeiten mit niedriger Oberflächenspannung?
- Qualitätsspitzen nutzen
- Revers Pipettieren
Hintergrund:
Flüssigkeiten mit niedriger Oberflächenspannung neigen dazu, Oberflächen zu benetzen. Dadurch wird eine vollständige und gleichmäßige Abgabe der Flüssigkeit erschwert.
Wie sollten temperatursensitive Proben pipettiert werden, wenn kein Temperaturausgleich möglich ist?
- Spitzenwechsel nach jedem Pipettierschritt
- Luftpolster nicht vorbefeuchten
- User Adjustment
Hintergründe:
Temperaturunterschiede zwischen Flüssigkeit, Pipette und Umgebung verändern das Luftpolster und beeinträchtigen die Genauigkeit. Zum Beispiel zieht sich das Luftpolster beim Pipettieren kalter Flüssigkeit im ersten Pipettierschritt zusammen, sodass zunächst zu viel Volumen aufgenommen wird.
Erfahre mehr über die weiteren Zusammenhänge in unserer Technical Note.
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Hinweis
Prüfmittelüberwachung und Wartung
Zusätzlich zur Pipettiertechnik ist eine regelmäßige Prüfung und Wartung unerlässlich für langfristig gute Pipettierergebnisse. Im Rahmen der Prüfmittelüberwachung nach ISO und GLP-Richtlinien müssen Volumenmessgeräte regelmäßig auf ihre Genauigkeit hin überprüft und ggf. justiert werden. Wir empfehlen mindestens alle 3 bis 12 Monate eine Volumenprüfung (Kalibrierung) und Wartung durchzuführen. Der Zyklus kann den individuellen Anforderungen angepasst werden.
In den folgenden Situationen sollte unabhängig vom Wartungszyklus eine sofortige Wartung durchgeführt werden:
Flüssigkeit wurde ins Innere der Pipette gesaugt
Die Pipette tropft beim Pipettieren von Wasser
Der Pipettierknopf lässt sich nur schwergängig bewegen
Die Dichtheitsprüfung mittels PLT unit deutet auf eine Undichtheit hin
Auffälligkeiten bei der gravimetischen Volumenprüfung
Finden Sie weitere Informationen zur Wartung in der Gebrauchsanleitung Ihrer Pipette und unserer SOP zur Prüfmittelüberwachung.
Literaturhinweise
Expertenbericht DKD-E 8-2 Analyse der Einflussgrößen auf die Kalibrierung von Kolbenhubpipetten mit Luftpolster, Ausgabe 05/2013, Revision 0, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig und Berlin. DOI: 10.7795/550.20250320
Feldmann, R., Lochner, K.H. Influences on volume in piston-operated air-displacement pipettes. Accred Qual Assur 21, 69–82 (2016). DOI: 10.1007/s00769-015-1171-y
ISO 8655, Piston-operated volumetric apparatus