Hur uppnår en pyrogenfri pipett exakt föroreningskontroll i biologiska experiment?

1. Kärndesignprinciper och tekniska standarder för pyrogenfria pipetter

Inom biologiska experiment kan eventuell liten förorening leda till avvikelser i experimentella resultat eller till och med misslyckande, och pyrogenföroreningar är en "osynlig mördare". Som en viktig enhet för att lösa detta problem är de vetenskapliga och rigorösa designprinciperna och tekniska standarderna för den pyrogenfria pipetten avgörande.

(I) Kärndesignprinciper

Kärndesignkonceptet för den icke-pyrogena aspirerande pipetten är att minimera möjligheten till kontakt med pyrogener och effektivt förhindra pyrogener från att komma in i det experimentella systemet. När det gäller strukturell design använder den specialmaterial och strukturer.

• När det gäller materialval är pyrogenfria pipetter vanligtvis gjorda av polypropen med hög renhet .

Polypropen med hög renhet har god kemisk stabilitet och reagerar knappast med vanliga biologiska reagens. Det kan undvika generering av pyrogener eller införandet av andra föroreningar på grund av interaktionen mellan materialet och reagenset. Samtidigt har den stark korrosionsbeständighet och tål behandlingen av olika rengöringsmedel och desinfektionsmedel för att säkerställa att den förblir pyrogenfri under upprepad användning. Borosilikatglas har egenskaperna för hög renhet och låg expansionskoefficient. Det kan inte bara tåla hög temperatur och högtryckssteriliseringsprocess, utan också effektivt förhindra adsorption och penetrering av pyrogener, vilket säkerställer vätskans noggrannhet och renhet.

• När det gäller intern strukturdesign är kolvsystemet för den pyrogenfria pipetten nyckeln.

En exakt tätningsdesign används mellan kolven och kolvkaviteten. Denna tätningsstruktur kan effektivt förhindra yttre luft och föroreningar från att komma in i pipetten, samtidigt som man förhindrar läckage av inre vätska. Vissa avancerade pyrogenfria pipetter använder också keramiska kolvar. Det keramiska materialet har extremt låg ytråhet och god slitmotstånd, vilket ytterligare minskar möjligheten till flytande rest och pyrogen vidhäftning. Dessutom antar pipettspetsanslutningsdelen en unik bajonett eller gängad design för att säkerställa att spetsen är tätt ansluten till pipettkroppen, vilket förhindrar flytande stänk eller läckage under aspiration och urladdningsprocess, och därigenom undviker risken för pyrogenföroreningar.

• När det gäller kraftöverföring använder icke-pyrogena aspirerande pipetter vanligtvis två drivlägen: elektrisk eller manuell.

Elektriska pipetter använder precisionsmotorer och transmissionsanordningar för att uppnå exakt kontroll av vätskesugning och urladdning, vilket säkerställer att volymen av vätska sugs och släpps varje gång är mycket konsekvent. Manuella pipetter använder specialdesignade fjäder- och kolvmekanismer för att göra det möjligt för operatörer att enkelt och stabilt kontrollera sug- och urladdningsprocessen. Oavsett om det är elektriskt eller manuellt, är kraftöverföringssystemet noggrant utformat för att undvika skräp och värme som genereras genom mekanisk friktion, vilket förhindrar att dessa faktorer blir källan till pyrogenföroreningar.

(Ii) Tekniska standarder

För att säkerställa att pyrogenfria pipetter verkligen kan uppnå exakt föroreningskontroll i biologiska experiment har en serie strikta tekniska standarder kommit till.

I tillverkningsprocessen måste produktionen av pyrogenfria pipetter utföras i ett renrum som uppfyller ISO 14644-standarden. Renrum kontrollerar strikt antalet dammpartiklar och mikrobiellt innehåll i luften beroende på olika renhetsnivåer. Vanligtvis måste produktionen av pyrogenfria pipetter slutföras i en klass 10000 eller till och med högre renrum för att säkerställa att inga pyrogener och andra föroreningar från utsidan introduceras under produktionsprocessen. Samtidigt måste varje länk i produktionsprocessen, från upphandling, bearbetning, montering av råvaror till inspektion av färdiga produkter, följa en strikt kvalitetskontrollprocess.

När det gäller testning av produktkvalitet måste pyrogenfria pipetter klara ett antal strikta testindikatorer. Pyrogentestning är en av de mest kritiska. För närvarande inkluderar de vanligt använda pyrogentestmetoderna kaninmetoden och Horseshoe Crab -reagensmetoden. Kaninmetoden är att injicera en viss mängd testprovlösning i kaninens kropp och observera förändringarna i kaninens kroppstemperatur inom en viss tid för att avgöra om testprovet innehåller pyrogener. Horseshoe Crab -reagensmetoden använder principen om agglutinationsreaktion mellan hästsko krabba blodcellslysat och endotoxin (huvudkomponenten i pyrogener) för att bestämma innehållet i pyrogener genom att detektera reaktionsgraden. Förutom pyrogentestning måste pyrogenfria pipetter också genomgå tätningstestning och kapacitetsnoggrannhetstest. Tätningstestet är att bedöma sin tätningsprestanda genom att fylla pipetten med ett visst tryck på gas och observera om det finns gasläckage; Kapacitetsnoggrannhetstestet är att mäta avvikelsen mellan den faktiska volymen och den nominella volymen genom att upprepade gånger suga och urladda en standardvätskevolym för att säkerställa att pipettens kapacitetsnoggrannhet uppfyller kraven.

Dessutom finns det strikta standarder för förpackning och lagring av pyrogenfria pipetter. Produkter förpackas vanligtvis i sterila förpackningar med dubbla skikt, varvid det inre skiktet är en förseglad steril plastpåse och det yttre lagret är en papperslåda eller plastlåda. Förpackningsmaterialet måste steriliseras och ha goda fuktsäkra och dammsäkra egenskaper för att säkerställa att pipetten förblir pyrogenfri under lagring och transport. Lagringsmiljön kräver en temperatur mellan 2 ° C och 25 ° C, en relativ fuktighet som inte överstiger 60%och undvik direkt solljus och kontakt med frätande ämnen.

2. Potentiella risker för pyrogenföroreningar och pipettlösningar

Pyrogenföroreningar är som en "tidsbomb" i biologiska experiment. När det inträffar kan det ha en allvarlig inverkan på experimentella resultat, läkemedelssäkerhet och tillförlitligheten i biologisk forskning. Som ett effektivt verktyg för att hantera pyrogenföroreningar har den pyrogenfria pipetten en riktad och vetenskaplig lösning.

(I) Potentiella risker för pyrogenföroreningar

Pyrogener är pyrogena ämnen som kan orsaka onormala ökningar i kroppstemperatur hos varmblodiga djur. Deras huvudkomponenter är bakteriella endotoxiner, som är allmänt närvarande i naturen. I biologiska experiment och biofarmaceutiska produktionsprocesser kan de potentiella riskerna med pyrogenföroreningar inte underskattas.

Ur perspektivet av experimentella resultat kan pyrogenföroreningar leda till felaktiga och opålitliga experimentella data. I cellodlingsexperiment, om odlingsmediet är förorenat med pyrogener, kommer celltillväxt och metabolism att påverkas allvarligt. Pyrogener kan ändra cellernas morfologi, proliferation och genuttrycksnivå, vilket gör att de experimentella resultaten avviker från den faktiska situationen. Till exempel, när man studerar effekten av ett läkemedel på cellaktivitet, kan pyrogenföroreningar orsaka förändringar i själva cellaktiviteten, vilket gör det omöjligt att exakt bedöma effekten av läkemedlet. I vaccinforsknings- och utvecklingsexperiment kan pyrogenföroreningar störa immunogeniciteten och säkerhetsbedömningen av vaccinet, vilket leder till felaktiga slutsatser om forskning och utveckling och försenar vaccinets marknadsföringsprocess.

För biofarmaceutiska produkter kan pyrogenföroreningar orsaka allvarliga säkerhetsproblem. När ett läkemedel är förorenat av pyrogener under produktionsprocessen kan patienter uppleva biverkningar som feber, frossa, illamående, kräkningar och till och med livshotande reaktioner efter användning. Vid produktion av injektioner, infusioner och andra läkemedel är pyrogenföroreningar absolut outhärdlig. Till och med en mycket liten mängd pyrogener som kommer in i det mänskliga blodcirkulationssystemet kan utlösa ett starkt immunsvar, vilket orsakar stor smärta och risker för patienterna. Därför måste biofarmaceutiska företag strikt kontrollera pyrogenföroreningar under produktionsprocessen för att säkerställa säkerheten och effektiviteten hos läkemedel.

Pyrogenföroreningar kan också orsaka slöseri med resurser och ekonomiska förluster. När pyrogenföroreningar hittas under ett experiment eller produktionsprocess är det nödvändigt att rengöra och desinficera den experimentella utrustningen, reagensen, miljön etc., och det kan till och med vara nödvändigt att förbereda experimentella material och prover, vilket utan tvekan kommer att öka kostnaden och tiden för experimentet. För biofarmaceutiska företag kan pyrogenföroreningar orsaka att hela läkemedlets parti skrotas, vilket orsakar enorma ekonomiska förluster och också påverkar företagets rykte och marknadskonkurrens.

(Ii) pipettlösning

Icke-pyrogena aspirerande pipetter ger en serie omfattande och effektiva lösningar på de potentiella riskerna för pyrogenföroreningar.

När det gäller att förhindra införandet av pyrogener kontrollerar den pyrogenfria aspiratorn källan. De speciella material- och tillverkningsprocesserna kan effektivt minska genereringen och adsorptionen av pyrogener. Som nämnts ovan är material såsom polypropen med hög renhet och borosilikat inte lätt att generera pyrogener och har extremt låg adsorptionskapacitet för pyrogener.

• Under produktionsprocessen säkerställer strikt ren workshopmiljö och kvalitetskontrollförfaranden att pipetten är i ett pyrogenfritt tillstånd när den lämnar fabriken. Dessutom är spetsarna av pyrogenfria pipetter vanligtvis individuellt förpackade och steriliserade av gammastråle eller etenoxid, och förpackningen öppnas endast när de används, vilket ytterligare undviker spetsarna från att vara förorenade av pyrogener under lagring och transport.
• Under drift hjälper utformningen av den pyrogenfria pipetten också att minska risken för pyrogenföroreningar. Dess sofistikerade kolvsystem och tätningsstruktur kan effektivt förhindra yttre luft och föroreningar från att komma in i pipetten. Under aspirations- och urladdningsprocessen kan operatören undvika flytande stänk och läckage genom att noggrant kontrollera pipettens driftskraft och hastighet och därmed förhindra spridning av pyrogener. Vissa pyrogenfria pipetter är också utrustade med anti-aerosol-spetsar, vilket effektivt kan förhindra att aerosolerna som genereras under aspirations- och urladdningsprocessen från att kontaminera miljön och andra prover ytterligare minska möjligheten till pyrogenföroreningar.
• Efter användning finns det också motsvarande standardiserade processer för rengöring och sterilisering av pyrogenfria pipetter. För återanvändbara pyrogenfria pipetter måste de rengöras i tid efter varje användning för att avlägsna återstående vätska och föroreningar. Rengöringsprocessen inkluderar vanligtvis steg som sköljning med destillerat vatten, blötläggning i en lämplig tvättmedelslösning och ultraljudsrengöring. Efter rengöring krävs hög temperatur och högtryckssterilisering eller andra lämpliga steriliseringsbehandlingar för att säkerställa att pipetten förblir pyrogenfri före nästa användning. För engångspyrogenfria pipetter bör de hanteras i enlighet med biosäkerhetsspecifikationer efter användning för att undvika att de blir nya föroreningar.

3. Viktiga applikationsscenarier av pyrogenfria pipetter i det biomedicinska fältet

Det biomedicinska området har extremt höga krav för exakt föroreningskontroll i experiment och produktionsprocesser. Pyrogenfria pipetter spelar en oumbärlig roll i flera viktiga applikationsscenarier på grund av deras unika prestanda och fördelar.

(I) FoU och produktion av vaccin

• I processen med vaccinutveckling är pyrogenfria pipetter viktiga verktyg för att säkerställa experimentell noggrannhet och säkerhet. Vaccinutveckling kräver exakt pipettering av olika biologiska prover, cellodlingsvätskor, antigener, etc. Till exempel, i antigenekstraktionsstadiet av vaccinberedning, behövs en pyrogenfri pipett för att exakt absorbera och överföra lösningar som innehåller antigener för att undvika effekterna av pyrogenföroreningar på antigenaktivitet. När antigenet är förorenat av pyrogener kan vaccinets immunogenicitet minskas och det kanske inte kan effektivt stimulera kroppens immunsvar och därmed påverkar vaccinets utvecklingseffekt.
• I vaccinproduktionsprocessen är tillämpningen av pyrogenfria pipetter ännu mer kritisk. Från vaccinberedning och förpackning till färdig produktkvalitetskontroll är varje steg oskiljbart från den pyrogenfria pipetten. I vaccinberedningsprocessen måste olika aktiva ingredienser, adjuvans etc. blandas i exakta proportioner. Den pyrogenfria pipetten kan säkerställa att mängden av varje ingrediens läggs exakt, samtidigt som man undviker påverkan av pyrogenföroreningar på vaccinkvalitet. När vaccinet är förpackat kan den pyrogenfria pipetten exakt dispensera vaccinlösningen i varje injektionsflaska, vilket säkerställer att dosen för varje flaska vaccin är konsekvent och förhindrar införandet av pyrogener under förpackningsprocessen. Vid kvalitetskontroll av vacciner, såsom pyrogentestning och sterilitetstestning, används den pyrogenfria pipetten för att exakt aspirera vaccinprover för testning för att säkerställa testresultatens noggrannhet och tillförlitlighet.

(Ii) läkemedelsutveckling och kvalitetskontroll

I processen för läkemedelsutveckling används pyrogenfria pipetter allmänt vid läkemedelsscreening, utvärdering av effektivitet och läkemedelssäkerhetsforskning.

• I läkemedelsscreeningsexperiment måste ett stort antal sammansatta bibliotek screenas vid hög genomströmning. Den pyrogenfria pipetten kan snabbt och exakt aspirera och överföra sammansatta lösningar, lägga till dem till cellodlingsplattor eller andra experimentella bärare och genomföra preliminär upptäckt av läkemedelsaktivitet.
• I läkemedelseffektivitetsutvärderingsexperiment används den pyrogenfria pipetten för att exakt framställa läkemedelslösningar med olika koncentrationer och administrera dem till experimentella djur eller celler för att observera de terapeutiska effekterna av läkemedlen.
• I läkemedelssäkerhetsstudier, såsom toxicitetstestning, används icke-pyrogenpipetter för att exakt pipettläkemedelsprover och biologiska prover för relevant testning och analys för att säkerställa tillförlitligheten för forskningsresultaten.

När det gäller läkemedelskvalitetskontroll är den icke-pyrogena aspirerande pipetten ett oumbärligt verktyg. Farmaceutiska tillverkare måste utföra strikta kvalitetskontroller på råvaror, mellanprodukter och färdiga produkter under produktionsprocessen, bland vilka pyrogendetektering är ett av de viktigaste projekten. Den pyrogenfria pipetten används för att exakt aspirera läkemedelsprover för pyrogendetektering. Dess noggrannhet och pyrogenfria egenskaper påverkar direkt testresultatens tillförlitlighet. I kvalitetskontrollprojekt som bestämning av läkemedelsinnehåll och detektering av föroreningar används dessutom den pyrogenfria pipetten för att exakt aspirera och överföra läkemedelslösningar för att säkerställa noggrannheten i testresultaten och säkerställa att läkemedlen uppfyller kvalitetsstandarder.

(Iii) Cellterapi och regenerativ medicin

Inom cellterapi och regenerativ medicin är pyrogenfria pipetter viktiga för odling, hantering och transplantation av celler.

• Under cellkulturprocessen är det nödvändigt att regelbundet ersätta odlingsmediet, lägga till näringsämnen och tillväxtfaktorer, etc. Den pyrogenfria pipetten kan exakt absorbera och överföra dessa lösningar, ge en god tillväxtmiljö för celler och undvika effekterna av pyrogenföroreningar på celltillväxt och aktivitet. Till exempel i stamcellskultur är stamceller mycket känsliga för kulturmiljön, och pyrogenföroreningar kan orsaka onormal differentiering eller död av stamceller. Därför är det mycket viktigt att använda en pyrogenfri pipett för att ersätta och lägga till odlingsmedium.
• I processen för cellbearbetning och transplantation spelar pyrogenfria pipetter också en viktig roll. I processen för cellseparation, rening och expansion måste cellsuspensioner vara exakt aspirerade och överföras. Pyrogenfria pipetter kan säkerställa integriteten och aktiviteten hos celler och undvika cellskador orsakade av pyrogenföroreningar eller felaktig drift. Under celltransplantation används pyrogenfria pipetter för att exakt framställa celltransplantationslösningar och injicera celler exakt i patientens kropp för att säkerställa säkerheten och effektiviteten i celltransplantation.

4. Driftsförfaranden och underhållstips: Praktiska råd för att upprätthålla ett pyrogenfritt tillstånd

Den pyrogenfria pipetten måste alltid förbli i sitt pyrogenfria tillstånd och spela en roll i exakt föroreningskontroll. Detta beror inte bara på sin egen design och tillverkning, utan kräver också att operatören strikt följer driftsspecifikationerna och utför dagligt underhållsarbete.

(I) operativa specifikationer

Innan du använder den pyrogenfria pipetten måste operatören göra tillräckliga förberedelser. Se till att driftsmiljön är ren. Operationen bör genomföras på en ren arbetsbänk eller i ett biosäkerhetsskåp som uppfyller biosäkerhetsstandarder för att förhindra föroreningar i den yttre miljön från att förorena pipetten och experimentella prover. Operatörer måste bära rena labbrockar, handskar och masker för att hålla sig rena och förhindra mikroorganismer och pyrogener som bärs av människokroppen från förorenande experimentella material.

När du väljer en pipettspets väljer du ett lämpligt icke-pyrogenspets baserat på experimentella krav och specifikationerna för pipetten. Spetsen ska passa pipetten tätt för att undvika löshet eller läckage. När du installerar spetsen, sätt in spetsen vertikalt i anslutningsdelen av pipetten och rotera försiktigt eller tryck på för att säkerställa att spetsen är fast installerad. Efter installationen kan du testa den genom att suga upp en liten mängd vätska för att observera om det finns något flytande läckage eller dåligt sug.

Under ambitionen och urladdningsoperationerna måste de korrekta driftsmetoderna följas. Vid aspiration bör spetsen långsamt sättas in i vätskan för att undvika bubblor och vätskestänk orsakad av snabb insättning. Dra sedan långsamt kolvens kolv för att absorbera den erforderliga vätskevolymen. Efter att ha aspirerat vätskan bör spetsen lämnas på vätskans yta ett tag så att vätskan helt kan komma in i spetsen för att undvika felaktig aspirationsvolym på grund av vätskestrest. Vid urladdning ska spetsen placeras nära behållarens innervägg och kolven bör långsamt skjutas för att helt ladda vätskan. Samtidigt bör man ta hand om att undvika överdriven urladdning för att förhindra att luft kommer in i spetsen och påverkar noggrannheten i nästa strävan.

Under experimentet, undvik kontakt mellan pipetten och icke-experimentella föremål för att förhindra korsföroreningar. Om du behöver ändra olika prover eller reagens bör du ersätta pipettspetsen i tid för att undvika korsföroreningar mellan prover. Håll dessutom dina rörelser milda och stabila under operationen för att undvika skador på pipetten eller flytande läckage på grund av allvarlig vibration eller kollision.

(Ii) Underhållspoäng

Återanvändbara icke-pyrogenpipetter bör rengöras snabbt efter varje användning. När du rengör, skölj först insidan och utanför pipetten med destillerat vatten för att avlägsna återstående vätska och föroreningar. Blöt sedan pipetten i en lämplig tvättmedelslösning. Blötläggningen beror på graden av förorening av pipetten, i allmänhet 1-2 timmar. Efter blötläggning använder du en ultraljudsrensare för att rengöra pipetten. Ultraljudsrengöring kan effektivt ta bort envisa fläckar och föroreningar. Efter ultraljudsrengöring, skölj pipetten upprepade gånger med destillerat vatten för att säkerställa att tvättmedlet avlägsnas helt.

Efter rengöring måste pipetten steriliseras. Vanliga steriliseringsmetoder inkluderar hög temperatur och sterilisering av högt tryck och torr värmesterilisering. Hög temperatur och högtryckssterilisering är att sätta pipetten i autoklaven och sterilisera den vid 121 ℃ och 103,4 kPa under 15-20 minuter. Torrvärmesterilisering är att sätta pipetten i den torra värmesteriliseringslådan och sterilisera den vid 160 ℃ -180 ℃ under 2-4 timmar. Före sterilisering, se till att det inte finns någon återstående fukt inuti pipetten för att förhindra ofullständig sterilisering på grund av återstående fukt.

Under daglig lagring bör den pyrogenfria pipetten placeras i en torr, ren miljö, bort från direkt solljus och kontakt med frätande ämnen. Om det inte används på länge, rekommenderas det att demontera pipetten och lagra den separat för att förhindra kolv- och kolvkaviteten från att deformeras på grund av långvarig pressning. Samtidigt bör den lagrade pipetten kontrolleras regelbundet för att kontrollera om skador eller föroreningar för att säkerställa att pipetten fortfarande upprätthåller god prestanda och pyrogenfri status när den används nästa gång.

Regelbunden kalibrering av icke-pyrogenpipetten är också en viktig del av underhållet. Pipettens volymnoggrannhet kommer att förändras med ökningen av användningstiden och frekvensen, så det är nödvändigt att regelbundet kalibrera pipetten med hjälp av standardvikter eller en volymkalibrator. Under kalibreringsprocessen är det nödvändigt att exakt fungera i enlighet med driftsinstruktionerna för kalibreringsinstrumentet, registrera kalibreringsdata, justera eller reparera pipetten med stora avvikelser och se till att pipettens volymnoggrannhet uppfyller experimentella krav.