Hvordan oppnår en pyrogenfri pipett presis forurensningskontroll i biologiske eksperimenter?

1. Kjernedesignprinsipper og tekniske standarder for Pyrogenfrie pipetter

I området biologiske eksperimenter kan all svak forurensning føre til avvik i eksperimentelle resultater eller til og med svikt, og pyrogenforurensning er en "usynlig morder". Som et sentralt apparat for å løse dette problemet, er de vitenskapelige og strenge designprinsippene og tekniske standarder for den pyrogenfrie pipetten avgjørende.

(I) kjernedesignprinsipper

Kjerneutformingskonseptet for den ikke-pyrogene aspirerende pipetten er å minimere muligheten for kontakt med pyrogener og effektivt forhindre at pyrogener kommer inn i det eksperimentelle systemet. Når det gjelder strukturell design, bruker den spesielle materialer og strukturer.

• Når det gjelder materialvalg, er pyrogenfrie pipetter vanligvis laget av polypropylen med høy renhet .

Polypropylen med høy renhet har god kjemisk stabilitet og reagerer knapt med vanlige biologiske reagenser. Det kan unngå generering av pyrogener eller innføring av andre urenheter på grunn av interaksjonen mellom materialet og reagenset. Samtidig har den sterk korrosjonsresistens og tåler behandling av en rekke rengjøringsmidler og desinfeksjonsmidler for å sikre at det forblir pyrogenfri under gjentatt bruk. Borosilikatglass har egenskapene til høy renhet og lav ekspansjonskoeffisient. Den kan ikke bare tåle steriliseringsprosess med høy temperatur og høytrykk, men også effektivt forhindre adsorpsjon og penetrering av pyrogener, noe som sikrer at væskens nøyaktighet og renhet.

• Når det gjelder indre strukturdesign, er stempelsystemet til den pyrogenfrie pipetten nøkkelen.

En presis tetningsdesign brukes mellom stempelet og stempelhulen. Denne tetningsstrukturen kan effektivt forhindre at ekstern luft og forurensninger kommer inn i pipetten, samtidig som den forhindrer lekkasje av indre væske. Noen avanserte pyrogenfrie pipetter bruker også keramiske stempler. Det keramiske materialet har ekstremt lav overflateuhet og god slitestyrke, noe som reduserer muligheten for flytende rester og pyrogenadhesjon. I tillegg vedtar pipettspisstilkoblingsdelen en unik bajonett eller gjenget design for å sikre at spissen er tett koblet til pipettlegemet, og forhindrer flytende sprut eller lekkasje under aspirasjons- og utladningsprosessen, og unngår dermed risikoen for pyrogenforurensning.

• Når det gjelder kraftoverføring, bruker ikke-pyrogene aspirerende pipetter vanligvis to drivmodus: elektrisk eller manuell.

Elektriske pipetter bruker presisjonsmotorer og transmisjonsenheter for å oppnå presis kontroll av væskesug og utladning, og sikrer at volumet av væsken som er sugd og tømmes hver gang er svært konsistent. Manuelle pipetter bruker spesialdesignede fjær- og stempelmekanismer for å gjøre det mulig for operatører å enkelt og stabilt kontrollere sug- og utladningsprosessen. Enten elektrisk eller manuelt, er kraftoverføringssystemet nøye designet for å unngå rusk og varme generert av mekanisk friksjon, og forhindrer at disse faktorene blir kilden til pyrogenforurensning.

(Ii) Tekniske standarder

For å sikre at pyrogenfrie pipetter virkelig kan oppnå presis forurensningskontroll i biologiske eksperimenter, har en serie strenge tekniske standarder blitt til.

I produksjonsprosessen må produksjonen av pyrogenfrie pipetter utføres i et rentrom som oppfyller ISO 14644-standarden. Reneom kontrollerer strengt antall støvpartikler og mikrobielt innhold i luften i henhold til forskjellige renslighetsnivåer. Vanligvis må produksjonen av pyrogenfrie pipetter fullføres i et klasse 10000 eller til og med høyere reneom for å sikre at ingen pyrogener og andre miljøgifter utenfra blir introdusert under produksjonsprosessen. Samtidig må hver lenke i produksjonsprosessen, fra anskaffelser, prosessering, montering av råvarer til inspeksjon av ferdige produkter, følge en streng kvalitetskontrollprosess.

Når det gjelder testing av produktkvalitet, må pyrogenfrie pipetter passere en rekke strenge testindikatorer. Pyrogentesting er en av de mest kritiske. Foreløpig inkluderer de ofte brukte pyrogentestingsmetodene kaninmetoden og hestesko krabbe reagensmetoden. Kaninmetoden er å injisere en viss mengde testprøveoppløsning i kaninens kropp og observere endringene i kaninens kroppstemperatur innen et spesifikt tidspunkt for å bestemme om testprøven inneholder pyrogener. Horsesho Crab Reagent -metoden bruker prinsippet om agglutinasjonsreaksjon mellom hestesko krabbe blodcellelysat og endotoksin (hovedkomponenten til pyrogener) for å bestemme innholdet av pyrogener ved å oppdage reaksjonsgraden. I tillegg til pyrogentesting, må også pyrogenfrie pipetter gjennomgå tetningstesting og kapasitetsnøyaktighetstesting. Tetningstesten er å bedømme forseglingsytelsen ved å fylle pipetten med et visst gasspresse og observere om det er gasslekkasje; Kapasitetsnøyaktighetstesten er å måle avviket mellom det faktiske volumet og det nominelle volumet ved gjentatte ganger å suge og utlede et standardvolum av væske for å sikre at kapasitetsnøyaktigheten til pipetten oppfyller kravene.

I tillegg er det strenge standarder for emballasje og lagring av pyrogenfrie pipetter. Produktene pakkes vanligvis i steril emballasje med dobbeltlag, med det indre laget som er en forseglet steril plastpose og det ytre laget er en papirboks eller plastboks. Emballasjematerialet må steriliseres og ha gode fuktighetssikre og støvsikre egenskaper for å sikre at pipetten forblir pyrogenfri under lagring og transport. Lagringsmiljøet krever en temperatur mellom 2 ° C og 25 ° C, en relativ fuktighet som ikke overstiger 60%, og unngå direkte sollys og kontakt med etsende stoffer.

2. Potensielle risikoer for pyrogenforurensning og pipettløsninger

Pyrogenforurensning er som en "tidsbombe" i biologiske eksperimenter. Når det oppstår, kan det ha en alvorlig innvirkning på eksperimentelle resultater, medikamentsikkerhet og påliteligheten av biologisk forskning. Som et effektivt verktøy for å håndtere pyrogenforurensning, har den pyrogenfrie pipetten en målrettet og vitenskapelig løsning.

(I) Potensielle risikoer for pyrogenforurensning

Pyrogener er pyrogene stoffer som kan forårsake unormale økninger i kroppstemperatur hos varmblodige dyr. Hovedkomponentene deres er bakterielle endotoksiner, som er mye til stede i naturen. I biologiske eksperimenter og biofarmasøytiske produksjonsprosesser kan den potensielle risikoen for pyrogenforurensning ikke undervurderes.

Fra eksperimentelle resultater kan pyrogenforurensning føre til unøyaktige og upålitelige eksperimentelle data. I cellekultureksperimenter, hvis kulturmediet er forurenset med pyrogener, vil cellevekst og metabolisme bli alvorlig påvirket. Pyrogener kan endre morfologi, spredningshastighet og genuttrykknivå av celler, noe som får de eksperimentelle resultatene til å avvike fra den faktiske situasjonen. For eksempel, når du studerer effekten av et medikament på celleaktivitet, kan pyrogenforurensning forårsake endringer i selve celleaktiviteten, noe som gjør det umulig å bedømme effekten av stoffet nøyaktig. I vaksineforsknings- og utviklingseksperimenter kan pyrogenforurensning forstyrre immunogenisiteten og sikkerhetsvurderingen av vaksinen, noe som fører til feilaktig forskning og utviklingskonklusjoner og forsinker vaksinens markedsføringsprosess.

For biofarmasøytiske produkter kan pyrogenforurensning forårsake alvorlige sikkerhetsproblemer. Når et medikament er forurenset av pyrogener under produksjonsprosessen, kan pasienter oppleve bivirkninger som feber, frysninger, kvalme, oppkast og til og med livstruende reaksjoner etter bruk. I produksjonen av injeksjoner, infusjoner og andre medisiner er pyrogenforurensning helt utålelig. Selv en veldig liten mengde pyrogener som kommer inn i det menneskelige blodsirkulasjonssystemet kan utløse en sterk immunrespons, noe som forårsaker store smerter og risikoer for pasienter. Derfor må biofarmasøytiske selskaper strengt kontrollere pyrogenforurensning under produksjonsprosessen for å sikre sikkerheten og effektiviteten til medisiner.

Pyrogenforurensning kan også forårsake avfall av ressurser og økonomiske tap. Når pyrogenforurensning er funnet under et eksperiment eller produksjonsprosess, er det nødvendig å rengjøre og desinfisere eksperimentelt utstyr, reagenser, miljø, etc., og det kan til og med være nødvendig å gjeninnføre eksperimentelle materialer og prøver, noe som utvilsomt vil øke kostnadene og tiden for eksperimentet. For biofarmasøytiske selskaper kan pyrogenforurensning føre til at hele partiet med medisiner blir skrotet, forårsaker store økonomiske tap, og også påvirke selskapets omdømme og markedskonkurranse.

(Ii) Pipettløsning

Ikke-pyrogene aspirerende pipetter gir en serie omfattende og effektive løsninger på potensielle risikoer ved pyrogenforurensning.

Når det gjelder å forhindre introduksjon av pyrogener, kontrollerer den pyrogenfrie aspiratoren kilden. Spesielle materialer og produksjonsprosesser som brukes kan effektivt redusere generering og adsorpsjon av pyrogener. Som nevnt ovenfor er ikke materialer som polypropylen og borosilikatglass med høy renhet lett å generere pyrogener og har ekstremt lav adsorpsjonskapasitet for pyrogener.

• Under produksjonsprosessen sikrer strengt rent verkstedmiljø og kvalitetskontrollprosedyrer at pipetten er i en pyrogenfri tilstand når den forlater fabrikken. I tillegg pakkes tipsene til pyrogenfrie pipetter vanligvis individuelt pakket og sterilisert av gammastråle eller etylenoksyd, og emballasjen åpnes bare når den brukes, noe som ytterligere unngår tipsene fra å bli forurenset av pyrogener under lagring og transport.
• Under drift bidrar utformingen av den pyrogenfrie pipetten også med å redusere risikoen for pyrogenforurensning. Det sofistikerte stempelsystemet og tetningsstrukturen kan effektivt forhindre at ekstern luft og forurensninger kommer inn i pipetten. Under aspirasjons- og utladningsprosessen kan operatøren unngå flytende sprut og lekkasje ved å kontrollere driftskraften og hastigheten på pipetten nøyaktig, og dermed forhindre spredning av pyrogener. Noen pyrogenfrie pipetter er også utstyrt med anti-aerosol-tips, som effektivt kan forhindre at aerosolene som genereres under aspirasjons- og utskrivningsprosessen fra å forurense miljøet og andre prøver, noe som reduserer muligheten for pyrogenforurensning.
• Etter bruk er det også tilsvarende standardiserte prosesser for rengjøring og sterilisering av pyrogenfrie pipetter. For gjenbrukbare pyrogenfrie pipetter, må de rengjøres i tid etter hver bruk for å fjerne restvæske og urenheter. Rengjøringsprosessen inkluderer vanligvis trinn som skylling med destillert vann, bløtlegging i en passende vaskemiddeloppløsning og ultralydrensing. Etter rengjøring er sterilisering av høye temperaturer og høytrykks sterilisering eller andre passende steriliseringsbehandlinger nødvendig for å sikre at pipetten forblir pyrogenfri før neste bruk. For engangs pyrogenfrie pipetter, bør de håndteres i samsvar med biosikkerhetsspesifikasjoner etter bruk for å unngå at de blir nye forurensningskilder.

3. Viktige applikasjonsscenarier for pyrogenfrie pipetter i det biomedisinske feltet

Det biomedisinske feltet har ekstremt høye krav til presis forurensningskontroll i eksperimenter og produksjonsprosesser. Pyrogenfrie pipetter spiller en uunnværlig rolle i flere viktige applikasjonsscenarier på grunn av deres unike ytelse og fordeler.

(I) Vaksine FoU og produksjon

• I prosessen med vaksineutvikling er pyrogenfrie pipetter viktige verktøy for å sikre eksperimentell nøyaktighet og sikkerhet. Vaksineutvikling krever presis pipettering av forskjellige biologiske prøver, cellekulturvæsker, antigener osv. For eksempel i antigenekstraksjonsstadiet av vaksinepreparat, er det nødvendig med en pyrogenfri pipette for å absorbere nøyaktig oppløsninger som inneholder antigener for å unngå effekten av pyrogenforurensning på antigenaktivitet. Når antigenet er forurenset av pyrogener, kan vaksinenes immunogenisitet reduseres, og det kan ikke være i stand til effektivt å stimulere kroppens immunrespons, og dermed påvirke utviklingseffekten av vaksinen.
• I vaksineproduksjonsprosessen er anvendelsen av pyrogenfrie pipetter enda mer kritisk. Fra vaksineforberedelse og emballasje til ferdig inspeksjon av produktkvalitet, er hvert trinn uatskillelig fra den pyrogenfrie pipetten. I vaksineforberedelsesprosessen må forskjellige aktive ingredienser, adjuvanser osv. Blandes i presise proporsjoner. Den pyrogenfrie pipetten kan sikre at mengden av hver ingrediens tilsettes nøyaktig, samtidig som den unngår effekten av pyrogenforurensning på vaksinekvaliteten. Når vaksinen er pakket, kan den pyrogenfrie pipetten nøyaktig dele ut vaksineløsningen i hvert hetteglass, og sikre at dosen av hver flaske vaksine er konsistent og forhindrer innføring av pyrogener under emballasjeprosessen. I kvalitetsinspeksjonen av vaksiner, for eksempel pyrogentesting og sterilitetstesting, brukes den pyrogenfrie pipetten til å aspirere vaksineprøver nøyaktig for testing for å sikre nøyaktigheten og påliteligheten til testresultatene.

(Ii) Medikamentutvikling og kvalitetskontroll

I prosessen med medikamentutvikling er pyrogenfrie pipetter mye brukt i medikamentell screening, effektivitetsevaluering og medisinsikkerhetsforskning.

• I medikamentscreeningseksperimenter må et stort antall sammensatte biblioteker screenes med høy gjennomstrømning. Den pyrogenfrie pipetten kan raskt og nøyaktig aspirere og overføre sammensatte løsninger, legge dem til cellekulturplater eller andre eksperimentelle bærere, og gjennomføre foreløpig påvisning av medikamentaktivitet.
• I evalueringseksperimenter med medikamentffektivitet brukes den pyrogenfrie pipetten for å nøyaktig fremstille medikamentløsninger av forskjellige konsentrasjoner og administrere dem til eksperimentelle dyr eller celler for å observere de terapeutiske effektene av medisinene.
• I medikamentsikkerhetsstudier, for eksempel toksisitetstesting, brukes ikke-pyrogenpipetter for å nøyaktig pipette medikamentprøver og biologiske prøver for relevant testing og analyse for å sikre påliteligheten av forskningsresultater.

Når det gjelder medisinsk kvalitetskontroll, er den ikke-pyrogene aspirerende pipetten et uunnværlig verktøy. Farmasøytiske produsenter må utføre strenge kvalitetsinspeksjoner på råvarer, mellomprodukter og ferdige produkter under produksjonsprosessen, hvorav pyrogendeteksjon er et av de viktigste prosjektene. Den pyrogenfrie pipetten brukes til å aspirere medikamentprøver nøyaktig for pyrogendeteksjon. Nøyaktigheten og pyrogenfrie egenskaper påvirker direkte påliteligheten til testresultatene. I tillegg, i kvalitetskontrollprosjekter som bestemmelse av medikamentinnhold og urenhetsdeteksjon, brukes den pyrogenfrie pipetten også til å aspirere og overføre medikamentløsninger nøyaktig for å sikre nøyaktigheten av testresultatene og sikre at medisinene oppfyller kvalitetsstandarder.

(Iii) Celleterapi og regenerativ medisin

Innen celleterapi og regenerativ medisin er pyrogenfrie pipetter avgjørende for dyrking, håndtering og transplantasjon av celler.

• Under cellekulturprosessen er det nødvendig å regelmessig erstatte kulturmediet, tilsette næringsstoffer og vekstfaktorer, etc. Den pyrogenfrie pipetten kan absorbere og overføre disse løsningene nøyaktig, gi et godt vekstmiljø for celler og unngå effekten av pyrogenforurensning på cellevekst og aktivitet. For eksempel i stamcellekultur er stamceller veldig følsomme for kulturmiljøet, og pyrogenforurensning kan forårsake unormal differensiering eller død av stamceller. Derfor er det veldig viktig å bruke en pyrogenfri pipette for å erstatte og tilsette kulturmedium.
• I prosessen med celleprosessering og transplantasjon spiller også pyrogenfrie pipetter en viktig rolle. I prosessen med celleseparasjon, rensing og utvidelse, må cellesuspensjoner aspireres og overføres nøyaktig. Pyrogenfrie pipetter kan sikre integritet og aktivitet av celler og unngå celleskader forårsaket av pyrogenforurensning eller feil drift. Under celletransplantasjon brukes pyrogenfrie pipetter for å fremstille celletransplantasjonsløsninger nøyaktig og injisere celler nøyaktig i pasientens kropp for å sikre sikkerheten og effektiviteten til celletransplantasjon.

4. Driftsprosedyrer og vedlikeholdstips: Praktiske råd for å opprettholde en pyrogenfri tilstand

Den pyrogenfrie pipetten må alltid forbli i sin pyrogenfrie tilstand og spille en rolle i presis forurensningskontroll. Dette avhenger ikke bare av egen design og produksjon, men krever også at operatøren strengt tatt følger driftsspesifikasjonene og utfører daglig vedlikeholdsarbeid.

(I) Operasjonsspesifikasjoner

Før du bruker den pyrogenfrie pipetten, må operatøren lage tilstrekkelige preparater. Forsikre deg om at driftsmiljøet er rent. Operasjonen skal utføres på en ren arbeidsbenk eller i et biosikkerhetsskap som oppfyller biosikkerhetsstandarder for å forhindre at forurensninger i det ytre miljøet forurenser pipetten og eksperimentelle prøver. Operatører trenger å bruke rene laboratoriefrakker, hansker og masker for å holde seg rene og forhindre mikroorganismer og pyrogener som bæres av menneskekroppen fra å forurense eksperimentelle materialer.

Når du velger en pipettspiss, velger du et passende ikke-pyrogentips basert på eksperimentelle krav og spesifikasjonene til pipetten. Spissen skal passe pipetten tett for å unngå løshet eller lekkasje. Når du installerer spissen, setter du spissen vertikalt i tilkoblingsdelen av pipetten og roter forsiktig eller trykk forsiktig for å sikre at spissen er godt installert. Etter installasjon kan du teste den ved å suge opp en liten mengde væske for å observere om det er flytende lekkasje eller dårlig sug.

Under aspirasjons- og utskrivningsoperasjonene må de riktige driftsmetodene følges. Ved aspirasjon skal spissen sakte settes inn i væsken for å unngå bobler og væske sprut forårsaket av rask innsetting. Trekk deretter sakte stempelet til aspiratoren for å absorbere det nødvendige væskevolumet. Etter å ha aspirert væsken, skal spissen være igjen på overflaten av væsken en stund for å la væsken helt komme inn i spissen for å unngå unøyaktig aspirasjonsvolum på grunn av flytende rester. Når du slipper ut, skal spissen plasseres nær den indre veggen på beholderen, og stempelet skal sakte skyves for å tømme væsken fullstendig. Samtidig bør det utvises forsiktighet for å unngå overdreven utslipp for å forhindre at luft kommer inn i spissen og påvirker nøyaktigheten av neste aspirasjon.

Under eksperimentet, unngå kontakt mellom pipetten og ikke-eksperimentelle gjenstander for å forhindre kryssforurensning. Hvis du trenger å endre forskjellige prøver eller reagenser, bør du erstatte pipettspissen i tid for å unngå kryssforurensning mellom prøvene. I tillegg kan du holde bevegelsene dine skånsomme og stabile under operasjonen for å unngå skade på pipetten eller flytende lekkasje på grunn av alvorlig vibrasjon eller kollisjon.

(Ii) Vedlikeholdspunkter

Gjenbrukbare ikke-pyrogenpipetter bør rengjøres omgående etter hver bruk. Når du rengjør, skyll først innsiden og utsiden av pipetten med destillert vann for å fjerne gjenværende væske og urenheter. Så suge pipetten i en passende vaskemiddeloppløsning. Soaking-tiden avhenger av graden av forurensning av pipetten, vanligvis 1-2 timer. Etter bløtlegging, bruk en ultralydrens for å rengjøre pipetten ultrasonisk. Ultralydrensing kan effektivt fjerne gjenstridige flekker og urenheter. Etter ultralydrensing, skyll pipetten gjentatte ganger med destillert vann for å sikre at vaskemiddelet fjernes fullstendig.

Etter rengjøring må pipetten steriliseres. Vanlige steriliseringsmetoder inkluderer sterilisering av høyt temperatur og høytrykk og sterilisering av tørrvarme. Sterilisering av høyt temperatur og høyt trykk er å sette pipetten i autoklaven og sterilisere den ved 121 ℃ og 103,4kpa i 15-20 minutter. Tørrvarmsterilisering er å sette pipetten i den tørre varme steriliseringsboksen og sterilisere den ved 160 ℃ -180 ℃ i 2-4 timer. Før sterilisering, må du sørge for at det ikke er gjenværende fuktighet inne i pipetten for å forhindre ufullstendig sterilisering på grunn av gjenværende fuktighet.

Under daglig lagring skal den pyrogenfrie pipetten plasseres i et tørt, rent miljø, vekk fra direkte sollys og kontakt med etsende stoffer. Hvis den ikke brukes på lang tid, anbefales det å demontere pipetten og lagre den separat for å forhindre at stempel- og stempelhulen deformeres på grunn av langvarig klem. Samtidig bør den lagrede pipetten sjekkes regelmessig for å sjekke for skader eller forurensning for å sikre at pipetten fremdeles opprettholder god ytelse og pyrogenfri status når den brukes neste gang.

Regelmessig kalibrering av ikke-pyrogenpipetten er også en viktig del av vedlikeholdet. Volumnøyaktigheten til pipetten vil endre seg med økningen av brukstid og frekvens, så det er nødvendig å regelmessig kalibrere pipetten ved å bruke standardvekter eller en volumkalibrator. Under kalibreringsprosessen er det nødvendig å operere nøyaktig i henhold til driftsinstruksjonene til kalibreringsinstrumentet, registrere kalibreringsdataene, justere eller reparere pipetten med store avvik, og sikre at volumnøyaktigheten til pipetten oppfyller de eksperimentelle kravene.