研究
，卷:15(4)DOI: 10.37532/0974-7435.2019.15(4).195

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微量移液管的重量溶液校准及其对研究的有益影响

*通讯:

Navaneethakrishnan Lakshmipriya印度泰米尔纳德邦金奈马德拉斯医学院微生物研究所电子邮件: (电子邮件保护)

Reji Manjunathan印度泰米尔纳德邦昌加拉普图医学院多学科研究组电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

使用高质量的精密液体处理仪器，如移液器，需要更多的注意，因为它为用户提供了一种信心，同时处理这些数据的应用是稳健和严格的。为了识别和减少液体处理中可能的错误，有必要使用正确的方法校准体积仪器。在可接受的最高水平上，精度可以通过称为重量法的主要方法来确定，在这种方法中，适当液体的含量通过已知的温度和密度来称重。在此背景下，对200 μl、500 μl、1000 μl等可变体积的移液器进行了内部验证。重量法使用天平称液体体积。天平报告重量，然后使用转换系数将重量转换为质量，然后转换为体积。转换系数可以在表格中找到，可以从公式计算出来，也可以由软件包生成。当试验以z因子进行时，对温度和气压进行修正。采用统计分析将质量转换为体积(V=m*Z)。十次测量的平均值计算为v。精度计算为A= v - v。随机误差用标准差和变率系数表示。 In the house, verification findings are compared with those data published by ISO-8655 as Maximum Error Limits for pipettes. The analysis indicates that the performance of in-house pipettes especially the precision and accuracy was not within the tolerance limit that has given by the manufacturer. Hence, the pipettes were sent to manufactures for servicing and recalibration

关键字

校准;吸管;重量法

简介

移液器是满足复杂要求的必要设备，经常用于化学实验室，在规范范围内测量和转移准确的液体体积。它在产品开发过程漫长、投入大量资金的实验室中发挥着关键作用。

因此，重点关注与此类设备相关的校准和不确定度是很重要的，而且进口时要考虑移液器在质量保证过程中的准确性[1］．每个移液管都是独特的，并展示了自己的不确定度测量。移液管的测试和校准是必要的，以确保分配的体积在规定的工艺公差范围内。这个问题只能通过定期测试来解决。在缺乏定期测试的情况下，可能无法确定移液器是否以及何时超出公差，这可能导致非常昂贵的返工和大量的时间浪费[2］．

累积报告显示，在任何给定时刻，近30%的移液器和目前使用的其他液体输送设备的性能都不在预期公差范围内[3.］．移液管由于易受环境影响，如温度、相对湿度和生物识别压力等，具有显著的局限性。大多数移液器故障的另一个重要方面与操作技术的可变性有关[4］．

通常，在校准时，正在测试移液管分配的液体体积，并与测量的标准体积的标准偏差进行比较。具体来说，在恒温常压条件下，蒸馏水的密度是恒定的。水的体积可以通过称量分配的水来确定。在确定水的体积时，测量的精度受到环境温度、大气压力和相对湿度的影响。这些因素通常被组合成Z因素，用于计算水的体积。然后，将计算出的水体积与理论体积进行比较，以确定移液管的精度和精度[5］．

本实验的主要目的是用重量法评价和校准移液器[6］．这个特殊的实验是在艾滋病毒印度泰米尔纳德邦马德拉斯医学院微生物研究所国家参考实验室。采用重量法测定了100 μL ~ 1000 μL移液管在200 μL、500 μL、1000 μL等特定体积下的准确度和精密度。

材料与方法

采用重量试验方法验证移液管的性能。在受控条件下使用蒸馏水进行重复的抽吸和分配循环(该程序的象形图如图所示)图1)．对温度和空气压力(z因子)进行了修正，以根据称重天平读数计算体积。移液管测量发生在严格控制，无振动的测试环境中，考虑到ISO 8655的验证。环境条件的可接受范围定义为:

•温度=恒定(±0.5℃)，15°C-30°C

•相对湿度:˃50%

•气流:无穿堂风

•静态:~0

•蒸发速率:~0

•振动:~0

•海拔高度:地面高度

需求

校准的分析天平或校准的重量，校准的温度计，尖端和蒸馏水。

过程

1.在移液管上安装一个新的尖端

2.用移液管将蒸馏水倒空浪费容器。重复至少5次，以稳定移液管内空气的湿度

3.向称重容器中加水，直到液体高度至少达到3mm

4.记录温度、环境压力和相对湿度。按下标签以保持初始读数为零(0)

5.按照日常的实验室程序，将移液管尖端装满储存容器中的水，并将其分配到称量容器中，排出所有的水

6.登记由天平检测到的新重量

7.每隔一段时间重复第5步和第6步，并记录每个周期结束时天平记录的重量。确保在每个重复循环开始之前，平衡处的读数应保持为零

8.计算移液管在每个循环中所分配的水的质量。将上一个周期结束时登记的读数减去当前周期登记的读数。重复所有测量

9.将称重读数(mg)乘以z因子，得到一系列容积(μL)

公式是V=m × Z。

Z系数不仅取决于根据当地温度和压力参数调整的水的密度，而且还考虑到空气的密度和用于校准天平的砝码。在这个过程中，水是根据技术单元的换算工具来测量水的体积和重量的，因为水的物理总价值是相同的(1 μL体积的水等于1 μg质量)。对于非常低卷的Z因子的应用可能不会影响最终的结果。给出了Z因子(转换因子)的估计表1．

表1。换算系数Z值(μl/mg)。

根据早期的研究，10个数据点被认为足以验证准确性和精密度[7]因为使用四个数据点的快速检查不仅对单独验证准确性有用，而且对评估精度也不够[8］．平均体积由10个体积的级数(μL)计算。计算所选体积的精度和精密度。

根据ISO 8655对活塞操作移液器推荐的标准定义的最大误差限值，测量了最大允许随机误差限值。由于大多数移液管制造商的公差规格都低于ISO 8655规定的误差限制，因此还计算了在1-10,000 μL的特定体积下设备的最大允许随机误差限制。

在这项研究中，从移液器的内部验证结果中获得的数据与ISO 8655最大允许误差图的数据进行比较[9然后屈服了表1而且2．

表2。ISO 8655最大允许误差极限为标称容积200,500,1000 μl。

结果

所分析的所有三个所选量的移液管的精密度和准确度都不在公差范围内。准确度是指移液管中所选容积的分配容积与不准确度之间的差值，即一组重复测量的平均值与真实值之间的数值差值。该值可以用绝对单位(如微升)表示，也可以用相对单位(如百分比)表示，以根据给定公式表示系统误差。

测量的重复性或再现性被计算为精度。根据给定公式，绝对不精度表示为标准偏差，相对不精度表示为随机误差表示的变率系数。

列维·詹宁斯图表[10，11]，按选定体积1000 μL的观测数据点绘制。结果显示>2SD，作为移液器的随机误差指标(图2)．在线分析也可使用QC模拟器进行[12]，以方便起见。

讨论

强烈建议定期校准可变体积设备，以确保其准确的功能。同样重要的是，要了解影响移液管等体积设备的精度和精度的因素。由于医疗设备验证领域不断发展，重点是开发一种方法，直接帮助计算移液器验证和验证所需的参数。

一般来说，移液管的变异性是由以下原因引起的:

•基于使用频率或上次维护后的时间等因素的系统故障

•由于不可预测的事故或操作不当导致的随机故障

•由于操作人员移液操作不一致或不正确，导致操作人员技术故障

•环境因素:移液器的性能在不同的环境条件下会有所不同，如温度和湿度

•设备公差限制:由于移液管本身固有的不准确和不精确，液体输送的可变性

这些已知值由设备制造商的规格说明给出。校准计划和程序的文件(在国家标准规定的可追溯性测量范围内)，以及定期维护和性能验证，对于确保在公差限制内正常运行至关重要。许多实验室在实验室对移液器进行检测时遵循移液器制造商的移液器公差限值检查规范。然而，制造商的规格可能并不总是支持在工作实验室中对移液器进行性能验证。根据ISO-8655的定义，移液器的最大误差限制是相当稳定的，适用于中等至大容量的移液器。同时，对于小体积的移液器，与大体积相比，最大误差限值更高[13］．这种误差限制的偏差支持移液管的重量校准方法，以适应在较小体积下固有的增加的误差。

由相同的操作人员在移液器每天工作的相同条件下校准移液器是检测移液器故障的理想方法。这种方法是值得注意的，因为它使操作者能够评估环境因素对移液技术的影响。以准确度和精密度为基础的移液器的修复状态，可用同样的方法进行评估[14］．如果移液管的验证频率是周期性的，那么对移液管故障的检测将会更快，可以考虑进一步完整的使用。移液管性能识别失败将导致结果不准确。

有几种可供实验室校准微移管来测量液体处理过程的功效的选择，每种都有自己的优点、应用和缺点。但是，每个实验室环境的最佳技术、风险容忍度、所需的校准频率和实验室流程的需求。应用重量法是一种被广泛接受的移液器校准技术。它有许多优点，例如先进的称重设备的可用性，得到国家和国际监管机构的认可，并且可以很容易地追踪到国家标准，从而进一步促进监管合规和标准化。如果采用重量法，就能提供极其精确的分析。

重量法在处理较小体积特别是小于100 μl时存在许多缺陷。由于体积的减小，称重变得更具挑战性，原因如下:14］．但这个问题可以用更专业、更精致的秤来解决，秤上有一个稳定的平台来限制振动。

结论

微移管校准对于小体积液体的精确测量更为重要，以确保在任何时候都正确。尽早了解移液管故障是降低成本、时间和风险，同时提高微量移液管质量和合规性的最有效手段。许多实验室试图应用移液器制造商的规格作为实验室内部测试计划的公差限制。然而，制造规范可能不能准确地反映在工作实验室中获得的性能。重量法校准移液器最适合在实验室工作条件下测量可变体积(200 μl至1000 μl)的移液器性能。根据内部性能记录，移液器可以送回制造商进行进一步的分钟校准。遵循简单的步骤实施移液器的定期校准程序将最大限度地减少实验室数据的不确定性来源。

利益冲突

作者声明，他们与本文的内容没有利益冲突。

参考文献

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