Одним из важнейших факторов, отвечающих за качество медицинских и лабораторных исследований, является точность дозирования биологических жидкостей и реагентов в различных методах микроанализа. Решением данной проблемы стало широкое применение современных автоматических дозирующих устройств. Они пришли на смену обычным стеклянным пипеткам, бюреткам и другой мерной посуде. В зависимости от вида, объема исследований, типа оборудования и условий работы для каждой лаборатории можно подобрать оптимальный набор дозаторов.
Принцип работы большинства видов лабораторных дозирующих устройств основан на создании попеременно избыточного давления и вакуума. В результате происходит смещение-вытеснение поршня воздухом, с использованием различной формы одноразовых наконечников.

Виды лабораторных автоматических дозирующих устройств:
- пипеточные дозаторы (автоматические пипетки) - бесклапанные дозаторы, где забор и выдача пробы осуществляются через сменные наконечники, что обеспечивает высокую химическую чистоту операции дозирования.
К пипеточным дозаторам также относятся диспенсеры (степперы) - для разового забора дозируемого раствора в наконечник (или шприц-наконечник) и последующего многократного пошагового дозирования.
- диспенсеры - для дозирования жидких реагентов непосредственно стандартных бутылей
- титраторы (цифровые бюретки) - для дозирования реагента из бутыли. Это современная альтернатива стеклянной бюретке и высокоточный дозатор жидкости, титратор надевается непосредственно на бутыль, а величина оттитрованного объема раствора отображается на дисплее.

Самое широкое применение в лабораторной практике нашли пипеточные дозаторы.


Виды лабораторных пипеточных дозаторов (автоматических пипеток):

>>> По способу управления
- Механические дозаторы более просты в конструкции и экономичны по стоимости.
- Электронные дозаторы отличаются высокой эргономичностью. Они более точны в работе, и скорость дозирования электронных дозаторов на порядок выше механических.

>>> По количеству каналов
- Одноканальные
- Многоканальные (4,8,12 каналов)
Многоканальные дозаторы ориентированы на специальные емкости для реагентов (ванночки).
Основное назначение многоканальных дозаторов - добавление жидкости в микропланшеты или стрипы из восьми или двенадцати лунок.

>>> По способу установки дозы
- Дозаторы с фиксированным объемом дозы
- Дозаторы с переменными объемом дозы.
Для дозаторов с фиксированным объемом дозы наиболее распространенными сочетаниями требуемых объемов в биохимии являются: 5 мкл, 10 мкл, 1000 мкл, 100 мкл и 500 мкл.
Для дозаторов с переменным объемом дозы типичными диапазонами объемов являются диапазоны от 0,5 до 10 мкл, от 5,0 до 50 мкл, от 50 до 200 мкл, от 200 до 1000 мкл, от 1 до 5 мл. Дозатор с переменным объемом дозирования может заменить собой набор дозаторов с постоянными объемами, но производительность лаборатории в таком случае может значительно снизиться.
При монотонном выполнении стандартных манипуляций надежным помощников для сотрудника лаборатории является дозатор с фиксированным объемом дозирования, снабженным сбрасываемым наконечником. В дозаторах с переменным объемом доз установка дозы может осуществляться плавно либо дискретно с определенным шагом.


Способы дозирования:
В механических дозаторах предусмотрено два основных метода дозирования: прямое и обратное . Все другие методы являются производными от основных и реализованы только в электронных дозаторах.
При прямом дозировании набранная в пипетку жидкость сбрасывается полностью. Иногда в наконечнике могут оставаться мелкие (средние) капли дозируемой жидкости, то есть доза не полностью сбрасывается из пипетки. Это может существенно повлиять на результат исследований, особенно если раскапываются небольшие объемы жидкости (менее 10 мкл). Поэтому такой вариант дозатора в основном подходит для работы с водными растворами, содержащими небольшие концентрации протеинов или детергентов. Предварительная промывка наконечника непосредственно перед дозированием позволяет улучшить результаты.
Обратное дозирование позволяет исключить недостаток метода прямого дозирования, связанного с остатками жидкости в наконечнике, и обеспечивает наилучшие результаты при работе с вязкими и пенящимися жидкостями, а также при дозировании микрообъемов. В наконечник набирается объем жидкости, несколько больший по сравнению с требуемым, после чего происходит дозирование "нижнего" объема жидкости. При этом погрешность, связанная с образованием пены или мениска, нивелируется образованием в наконечнике остаточного объема жидкости, который затем просто сбрасывается.
Следующие режимы дозирования реализуются только в электронных дозаторах. Наиболее часто используемым методом дозирования в лабораторной практике можно назвать диспенсинг , или многократное дозирование . В этом случае выполняется последовательное дозирование равных объемов после однократного набора суммарного объема жидкости. Данный метод существенно увеличивает производительность, сокращает расход наконечников при дозировании стерильного материала.
Метод, при котором дозирование выполняется в любой заданной последовательности различных объемов после однократного набора суммарного объема жидкости, называется многократным последовательным дозированием различных объемов. Он значительно облегчает приготовление ряда серийных разведений в биохимических, иммунологических и микробиологических исследованиях. Метод дозировки, заключающийся в последовательном заборе в пипетку жидкости и после достижения суммарного объема сбрасывании жидкости, называется множественной аспирацией равных объемов жидкости. Метод особенно удобен при промывке микропланшетов, а при работе с клеточными культурами позволяет быстро произвести замену среды в большом количестве микропланшетов, сводя к минимуму риск контаминации и время пребывания клеток вне инкубатора.
Дозатор также может использоваться для несложных разведений. В данном случае жидкость набирается в наконечник в три этапа: первым объемом жидкости должен являться растворяемый реагент, далее должна быть создана воздушная "подушка", после чего в пипетку набирается второй объем жидкости - растворитель. После описанных манипуляций происходит дозирование уже готового раствора. В электронном дозаторе при работе с вязкими жидкостями приготовление раствора завершается при помощи функции перемешивания во флаконе . Данный метод позволяет быстро и с максимальной точностью приготовить небольшие объемы разведений, повышает производительность и снижает развитие усталости у оператора, так как заменяет двойную работу, выполняемую при дозировании больших объемов при помощи механического многоканального дозатора.

На что стоит обращать внимание при выборе дозатора?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо определить основные характеристики дозирующего устройства:
1. Точность и воспроизводимость дозирования - главные качества любого дозатора. Современные модели дозирующих устройств в большинстве своем имеют высокую точность и возпроизводимость результатов. При работе необходимо использовать только "родные" наконечники фирмы-производителя дозатора или учитывать совместимость наконечников с пипетками различных фирм производителей. Погрешность дозирования при несоответствии наконечника посадочному конусу дозатора может достигать 10%.
2. Диапазон дозирования - подбирается исходя из методики проведения анализа или задачи, которая ставится перед дозатором. Целесообразнее будет использовать дозатор, диапазон дозирования которого максимально приближен к объему дозы, необходимой для проведения исследований.
3. Эргономичность - отвечает за удобство использования дозатора в процессе проведения лабораторных исследований. Высокая эргономичность способствует низким физическим затратам сотрудника при работе с дозатором. Это приводит к снижению риска возникновения синдрома запястного канала (RSI). В настоящее время конструкция дозирующих устройств достигла практически своего совершенства.
4. Химическая стойкость деталей и узлов дозатора - говорит о том, что отдельные части дозатора, контактирующие с отбираемой дозой, выполнены из материала, стойкого к химическому воздействию. Это позволяет проводить исследования, как с растворами, так и с концентрированными жидкостями без повреждения корпуса дозирующего устройства.
5. Возможность дозирования жидкостей с различными физико-механическими свойствами - позволяет применять дозатор при исследовании жидкостей с различными плотностями и вязкостью, и не оказывать воздействие на точность полученных результатов.
6. Возможность автоклавирования - означает стойкость к воздействию влажного жара под давлением, который используется при методе стерилизации в автоклавах и дает возможность использовать дозирующее устройство в медицинских целях. Механические дозаторы автоклавируются полностью, тогда как у электронных автоклавированию подлежит только нижняя часть дозатора.

Что необходимо для оптимальной работы с дозатором?
Для работы с дозирующими устройствами дополнительно необходимо приобретать наконечники в соответствии с фирмой-производителем и максимальным объемом дозирования, на который рассчитан дозатор. Правильно подобранный наконечник обеспечивает идеальное прилегание к дозатору и герметичность, что в свою очередь гарантирует максимальную точность и воспроизводимость результатов. Воздействие агрессивных паров на внутренние элементы дозатора снижается в случае применения наконечников с противоаэрозольными фильтрами. Не стоит забывать, что корректность полученных результатов дозирования исследуемой жидкости зависит также и от чистоты наконечника. На поверхность жидкости внутри помещенного в жидкость наконечника действуют силы натяжения, и можно наблюдать капиллярные явления - вогнутость или выпуклость мениска. В зависимости от типа забираемой жидкости, от смоченности и чистоты наконечника мениск может быть пренебрежительно малым (в чистом и сухом наконечнике), а может и достаточно большим (в грязном наконечнике), чтобы отрицательно повлиять на корректность дозирования. Фирмы-производители предусмотрели это явление (особенность) и предлагают наконечники для дозаторов, при необходимости, уже стерильными и готовыми к точному проведению исследований.
Для удобства хранения дозирующих устройств, предлагается приобретать держатели и стойки для дозаторов. Это наиболее актуально, когда работе используют несколько дозаторов. Также использование стойки уменьшает возможность контакта с рабочей поверхностью стола, что в свою очередь уменьшает риск загрязнения дозирующего устройства.
Для электронных дозаторов дополнительно приобретаются зарядные стойки. Некоторые дозаторы могут быть использованы во время зарядки, если используется адаптер переменного тока