Automatische Dosiersysteme (Pipettieren): Wie lassen sich Flüssigkeitstransfers automatisieren?

Vom seriellen Aliquotieren bis zum Befüllen von 96/384-Well-Mikroplatten übernehmen automatisierte Dispenser Flüssigkeitstransfers mit hoher Präzision, sparen Zeit und reduzieren menschliche Fehler. Ob Pipettierroboter, Mikroplatten-Dispenser oder Flaschenaufsatz-Dispenser – diese Systeme geben Volumina von wenigen nL bis hin zu mehreren mL aus und bieten hohe Rückverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit. Ausgelegt für Labore aus F&E und Qualitätssicherung verbessern sie Ergonomie, Sicherheit und Produktivität im täglichen Betrieb.

Welche verschiedenen Arten von automatisierten Dosiersystemen gibt es für das Pipettieren?

Die Produktfamilien automatischer Dispenser decken zahlreiche Anforderungen ab. Automatisierte Pipettierstationen (1–8 Kanäle, 96/384) steuern Verdünnungen, Normalisierungen und Transfers mit Flüssigkeitsstandserkennung (kapazitiv/druckbasiert) und Spitzen-Tracking für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit. Mikrotiterplatten-Dispenser geben Puffer, Medien oder Zellen schnell in 96/384 Vertiefungen ab – über peristaltische oder Kolbenpumpen – bei geringem Totvolumen. Flaschenaufsatz-Dispenser dosieren Säuren, Lösungsmittel oder Basen sicher dank medienberührter Werkstoffe aus PTFE/PFA, Tropfstoppventilen und Rezirkulation.

Für schnelle Serien sorgen elektronische Repetierpipetten mit Direktverdrängung für sicheren Umgang mit viskosen oder flüchtigen Flüssigkeiten. Teilautomatisierte Pipettierhilfen führen den Anwender, verringern die Wiederholbelastung und mindern muskuloskelettale Beschwerden (MSD).

Auswahlkriterien: Volumenbereich (nL–mL), Eigenschaften der Flüssigkeiten (Viskosität, Oberflächenspannung), Durchsatz (Platten/Stunde), Beherrschung der Kreuzkontamination (Filterspitzen, sterile Schläuche), Dekontamination (UV-C, glatte Oberflächen), Software-Compliance (21 CFR Part 11, Audit-Trail), Stellfläche und Kosten für Verbrauchsmaterial. In puncto Nachhaltigkeit senken Bulk-Dispense-Systeme den Spitzenverbrauch und Abfall. Kontaktlose Lösungen (akustisch/piezo) setzen sich bei sehr kleinen Volumina zunehmend durch.

Typ	Prinzip	Anwendungen
Automatisierte Pipettierstation	Motorisierte Kanäle, Einwegspitzen, LLD/Druck	qPCR/NGS, Reihenverdünnungen, Normalisierungen
Mikrotiterplatten-Dispenser	Peristaltik- oder Kolbenpumpe, Rerservoire	Befüllen von 96/384 Vertiefungen, Medien, Puffer, ELISA
Flaschenaufsatz-Dispenser	Graduierter Kopf auf Flasche, inerte Materialien	Dosieren von Säuren/Lösungsmitteln, Herstellung von Reagenzien

In welchen Bereichen wird ein automatisiertes Dosiersystem eingesetzt?

• Life Sciences: Vorbereitung von ELISA-Platten, qPCR, NGS-Bibliotheken, Zellkultur (Medien, Zusätze), Screening.
• Pharma: Aliquotierung für HPLC/LC-MS, standardisierte Verdünnungen, Freisetzungsprüfungen, 21 CFR Part 11-Validierung.
• Lebensmittel: Schnelltests für Allergene/Mykotoxine, Probenvorbereitung in Mikroplatten.
• Umwelt: Aliquotierung von Wasser-/Bodenproben, Reagenzzugaben für Kolorimetrie.
• Kosmetik/Chemie: Mikrovolumen-Formulierungen, Reihen von Lösungsmitteln/Katalysatoren, Stabilitätstests.
• Qualitätskontrolle übergreifend: Rückverfolgbarkeit, Reproduzierbarkeit und weniger Pipettierfehler.

Verfügbare Typen automatisierter Dosiersysteme

Häufig gestellte Fragen zu automatisierten Liquid-Handling-Systemen (Pipettieren)

Worin liegt der Unterschied zwischen Pipettierroboter und Mikroplatten-Dispenser?
Der Roboter bewältigt komplexe Transfers mit Einwegspitzen; der Dispenser verteilt ein und dasselbe Reagenz mit hohem Durchsatz auf 96/384-Well-Platten.

Wie wähle ich je nach zu handhabender Flüssigkeit?
Viskosität und Flüchtigkeit weisen auf das Verdrängungsprinzip (positive displacement), Filterspitzen oder benetzte Teile aus PTFE/PFA hin. Prüfen Sie Genauigkeit und chemische Verträglichkeit.

Welche Präzision ist zu erwarten?
Sie hängt vom Volumenbereich und vom verwendeten Gerät ab. Vergleichen Sie Genauigkeit und CV% bei Ihren Zielvolumina sowie die Platten-zu-Platten-Wiederholbarkeit.

Können diese Systeme in der MSW betrieben werden?
Ja, viele kompakte Modelle arbeiten in der mikrobiologischen Sicherheitswerkbank (MSW). Prüfen Sie Abmessungen, Luftstrom, Stromversorgung und Dekontaminationsabläufe.

Wie lässt sich Kreuzkontamination minimieren?
Sterile Filterspitzen, Spülschritte, Einweg-Reservoirs, Füllstandserkennung und validierte Protokolle senken das Risiko.

Was ist mit der Wartung?
Schlauchwechsel, regelmäßige Kalibrierungen, Leistungsprüfungen sowie UV-C/Ethanol-Zyklen gemäß Herstellerprotokoll.

Ist die Software 21 CFR Part 11-konform?
Aktuelle Plattformen bieten Benutzerkonten, E-Signaturen und Audit-Trail. Prüfen Sie Optionen und Compliance-Pakete vor dem Kauf.