マイクロピペット(マイクロピペッター)は、微量の溶液をはかり取るために使用される一般的な実験器具です。マイクロピペットには様々なサイズがあり、3種類ある使い捨てチップのうち1つを使って、目的の容量に合わせて0.5μlから5000μlまで正確にはかり取ることが可能となります。マイクロピペットは、シャフト内の空気を出し入れすることで生まれる真空部分に液体が吸引されるという原理を利用した器具です。様々な細胞アッセイで細胞懸濁液を移動させたいとき、その他分析法でサンプルをロードするとき、単一細胞獲得のために組織を機械的に破壊したいとき、などマイクロピペットは多用途に使用されます。マイクロピペットは、取り扱い方と操作法を少し学ぶだけで簡単に使いこなすことのできる非常に役立つ実験器具です。
JoVEはこのビデオを通し、初めてでもマイクロピペットを上手く操作するコツや手順を紹介しています。
マイクロピペットは微量の液体を正確にはかり取るための重要な器具です。この実験器具は世界中の研究室で使用されており、形やサイズに種類があります。マイクロピペットは種類を問わず、ほぼ同じ使い方でマイクロリットル単位の液体を測定できます。マイクロピペットには専用の使い捨てチップがあり、ピペットに応じてチップのサイズが異なります。
全てのマイクロピペットで、液体の吸引と排出の基本原理は同じです。ピペット上部にはプランジャーがあり、上げ下げすることで、液体を吸い上げたり排出したりできます。
容量調整ダイヤルを計量したい液体の量に合わせて使用します。
目盛りは容量を表し、上から下に読み取ります。使用するマイクロピペットによって、数字の桁が変わってきます。これで370マイクロリットルをはかり取ることができます。
使い捨てチップはマイクロピペットの下部に取り付けます。
チップを捨てるときはチップイジェクトボタンを押すとシャフトが連動してはずれる仕組みになっています。
マイクロピペットには様々なサイズがあり、計量可能となる範囲が変わってきます。
ここでは計量可能な容量順にマイクロピペットファミリーが並んでいます。例えばお父さんピペットP-1000は200から1000μlをはかり取れるのに対し、赤ちゃんピペットP-2の測定範囲は0.2から2μlです。
それぞれプランジャーに表示されている数字と色によって、マイクロピペットのタイプと計量可能な範囲が分かるようになっています。
実験にはその他にもおじピペットP5000、おばピペットP100、いとこピペットP10といった親戚も登場します。このピペットファミリーを使って0.2から5000μlの容量をはかり取ることが可能となります。
さらに液体を正確かつ精密にはかり取るために、様々なサイズのピペット用チップがあり、多くの場合、色により使用するピペットサイズが分かるようになっています。通常測定範囲は、白のチップが0.5から2.5μl、黄色のチップが1から200μl、青のチップが200から1000μlです。
マイクロピペットを使うときには、まず測定する量に適したタイプを選ぶ必要があります。適切なピペットを選択しないと、実験に失敗する恐れが出てきます。
最初に目的の容量にダイヤルを合わせます。吸引量を上げるには、ダイヤルを半時計回りに回します。測定量よりも3分の1ほど余計に回し、その後ゆっくりと戻して測定量に合わせて下さい。量を下げるには時計回りに回します。
覚えておくべきことは、目盛りの桁の読み方がマイクロピペットによって異なることです。例えば左側のP1000では370μlと読みます。千の位に0、百の位に3そして十の位に7が表示されています。右側のP200は159μlと読み、百の位に1、十の位に5、一の位に9が表示されています。
容量をセットしたらチップを取り付けます。
そして、マイクロピペットをまっすぐ立てた状態で握り込むように持ち、親指をプランジャーにひっかけます。
軽く力を入れプランジャーをおおよそ半分あたりにある第1ストップまで押し下げます。抵抗を感じる所までです。
プランジャーを押し下げた状態で、チップを1から3mmサンプルにつけます。プランジャーをゆっくりと離し、元の位置に戻します。液体がチップに吸い込まれるのを待ってからピペットを移動させて下さい。
プランジャーが元の位置に戻るときに、空気の代わりに液体が吸い上げられる構造になっています。
チップの中に目的の液量が入っていること、また気泡が入っていないことを確認して下さい。
サンプルを移すときは、マイクロピペットを容器の内壁に対し10度から45度傾けて下さい。これによりチップ内で気泡が発生するのを防ぐことができます。液体を排出するには、プランジャーを第1ストップまでスムーズに押し込みます。次にプランジャーを第2ストップまで強く押し込み、最後の一滴までチップから押し出して下さい。
チップを容器から離し、プランジャーを元の位置に戻します。
そしてイジェクトボタンを使ってチップを回収ボックスに慎重に捨てます。このとき、外れたチップが飛んでいって、人にけがをさせてしまう恐れがあるため、この操作は注意して行うようにしましょう。
マイクロピペットの機能を保持するため、絶対にマイクロピペットの適正範囲よりも上又は下の容量にダイヤルを合わせないで下さい。壊れる可能性があります。
またサンプル間のコンタミネーションを防ぐためにチップは毎回交換しましょう。
マイクロピペットの操作には一貫性が求められます。スムーズなプランジャーの操作を行うことで良い実験結果を得ることができます。そしてマイクロピペットを最高のコンディションに保つことを忘れないでください。使用しない時にも常に立てた状態で保管するようにしましょう。
ここまでマイクロピペットの 原理と基本操作について学んできました。ここからは、微量の液体を必要とする一般的な実験やマイクロピペットの多様性について見ていきましょう。
様々な実験で細胞懸濁液を培養プレートに移すときにマイクロピペットが活躍します。
また、DNAのゲル電気泳動などの解析の際にサンプルを慎重にロードするために特別なチップと共にマイクロピペットが使用されます。
さらに、単一細胞を獲得するためにマイクロピペットを使って組織を機械的に壊すこともできます。
実験に使用されるマイクロピペットにはいろいろなバリエーションがありますが、どれも基本原理は同じです。
リピーターマイクロピペットは、大量の溶液を吸引後、少量ずつ分注することができます。このピペットは同じ量の多数のサンプルを準備したいときに非常に便利です。
マルチチャンネルマイクロピペットは、20から200μlのサンプルを96ウェルプレートにロードする際に使用されます。
ここまでJoVEマイクロピペット編をご覧いただきました。このビデオでは、マイクロピペットの概要とその原理、液体サンプルの吸引、排出方法、安全注意事項、さらに様々なアプリケーションを紹介しました。ご覧いただきありがとうございました。実験に最適なピペットを選んでくださいね。
The micropipettor is an important instrument used to precisely measure small volumes of liquid. This research tool, which can be found in numerous research laboratories across the globe, comes in several shapes and sizes. However, despite the variation amongst micropipettors, all of them work in a similar way to accurately measure microliter quantities of liquid. Micropipettors are used with disposable tips, that, like micropipettors, come in a range of sizes.
All micropipettors share the same basic components for aspirating and dispensing liquids. The plunger is found at the top of the pipettor and is used for drawing up or expelling liquid depending on the position to which it is depressed or released.
The volume adjustment dial is used to change to volume of liquid to be transferred.
The volume readout display is read from top to bottom. Depending on the micropipettor used the numbers reflect different orders of magnitude in your volume measurement. Here you can see a measurement for 370 microliters.
Disposable tips are loaded onto the bottom of the micropipettor.
The tip eject button and tip eject shaft work together to eject pipette tips when they need to be discarded.
The micropipettor family includes several members of varying sizes that transfer a precise range of volumes.
Here you can see the family lining up according to the volume ranges that they each can transfer. For example, Papa P-1000 delivers between 200-1000 µl, while the baby of the bunch, the P-2, transfers between 0.2-2 µl.
Each of the family members is recognizable by a number at the top of the plunger, and by color, which makes clear who they are and how much volume they can comfortably transfer.
Occasionally, other micropipettor relatives will show up for an experiment, like Uncle P5000, Auntie P100, and Cousin P10. Together, this extended family can assist in moving liquid from 0.2-5000 µl in volume.
To further ensure an accurate and precise transfer of liquid, different sizes of pipettes tips, often, but not always, are color-coded for ease of recognition and are used for different sizes of pipettors. With respect to volume transferred, white micropipettor tips typically transfer between 0.5-2.5 μl, yellow tips are for 1-200 µl, and blue tips from 200 to 1000 μl.
When using a micropipettor, first choose the instrument with the appropriate range for the volume you wish to transfer. Correct choice of pipettor could mean the difference between a successful or failed experiment.
To begin, adjust the dial to the desired volume. To increase the aspiration volume, turn the dial in a counterclockwise direction, passing the desired volume by a one-third turn, and then slowly decreasing to the final mark. To decrease the volume, turn the dial clockwise.
Keep in mind that these digits in the volume readout have different orders of magnitude depending on the micropipettor. For example, on the left, we see the P1000, reading 370 µl. There’s a zero in the thousands place, a 3 in the hundreds place, and a 7 in the tens place. On the right is the P200, displaying 159 µl with a 1 in the hundreds place, a 5 in the tens place, and a 9 in the ones place.
Once volume is set, select a tip.
Now, hold the micropipettor in an upright position with the narrow part of the body in the palm of your hand and the overhang over your index finger,
Using light pressure to depress the plunger approximately halfway to the first stop, or when you start to feel more resistance.
This action displaces air from the pipette tip.
Keeping the plunger depressed, immerse the tip between 1-3 mm into the sample. Smoothly release the plunger back into the rest position, wait one second for the liquid to move into the tip, and then remove the pipette from the sample.
When the plunger is released back into the rest position, the liquid is drawn into the vacuum created by the displaced air.
Inspect the tip to confirm the desired amount of liquid was drawn up and that the tip contains no air bubbles.
When transferring the sample into the desired vessel, hold the micropipettor at a 10-45° angle against the inside wall of the receiving vessel. This will prevent bubbles from forming at the tip. To expel the liquid depress the plunger lightly to the 1st stop smoothly, to begin dispensing the liquid, and then, applying stronger resistance, depress the plunger all the way to the second stop to “blow out” the last bit of liquid from the tip.
Remove the tip completely from the vessel, and then release the plunger back to the rest position.
Now use the eject button to carefully discard the pipette tip into the appropriate receptacle. Pay attention to what you are doing, because ejected tips can act as projectiles and can potentially injure your fellow lab mates.
To keep micropipettors working well and preserve the internal volume adjustment mechanism, never turn the volume dial above or below the specific range of the micropipettor. You may break the instrument.
To avoid cross contamination among samples, change the tip after each volume transfer.
Operator consistency is important when working with micropipetters. A smooth plunger pressure will yield optimal experimental results. Finally, remember, to keep your micropipettors in top-performing condition, always store the instruments in an upright position when not they are not in use.
Now that we have covered the basic operation and principles of using micropipettors, let’s discuss some common laboratory applications for microvolume transfers as well as variations of this instrument.
Micropipettors are frequently used for transferring cell suspensions to culture plates for a variety of experiments.
In conjunction with specialized tips, micropipettors can be used to carefully load samples for analytical techniques, like DNA gel electrophoresis.
Micropipettors can also be used to mechanichally break up tissue, in order to obtain single cell suspensions.
Variants of the micropipettor, which operate based on air displacement, can also be found in the lab.
Repeater pipettes allow serial pipetting of smaller volumes after an initial aspiration of a larger volume of solution. The pipettes are really useful for transferring the same volume of sample to a large number of receptacles.
Multichannel pipettes are usually used to transfer volumes in the 20-200 μl volume range , and are helpful for loading entire rows of 96 well plates.
You’ve just watched JoVE introduction to micropipettors.
In this video we reviewed: what a micropipettor is and how it works, how to aspirate and dispense a liquid volume sample, some safety precautions, and different applications of your micropipettors. Thanks for watching and remember pick the right pipette for your experiments.
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