Faz 60 anos que a Eppendorf trouxe a primeira pipeta de pistão para o mercado global. Existe maneira melhor de celebrar esse feito do que viajar pelos livros de história e descobrir onde tudo começou?
Faz 60 anos que a Eppendorf trouxe a primeira pipeta de pistão para o mercado global. Existe maneira melhor de celebrar esse feito do que viajar pelos livros de história e descobrir onde tudo começou?
Ao observar o andamento de qualquer pesquisa, se for procurar em indústrias ou laboratórios hospitalares, terá dificuldade em não encontrar uma infinidade de pipetas. Este tipo de equipamento laboratorial aparentemente inofensivo dá um toque de graça a quase todas as bancadas. As pipetas são essenciais para quase todos os protocolos de laboratório e prestam um serviço da mais alta importância para a biotecnologia e a biociência moderna. No mundo da ciência, a necessidade das pipetas tem se verificado desde muito tempo atrás, porém, se não fosse pela Eppendorf ter inaugurado a era da pipetagem com precisão e exatidão, será que ainda estaríamos todos pipetando com a boca?
Se fizermos uma viagem no tempo até o século XVIII, iremos encontrar os primeiros precursores da pipeta moderna; o bertolímetro e o alcalímetro, desenvolvidos pelo farmacêutico, químico e inventor francês François Descroizilles1. Mais tarde, Joseph-Louis Gay Lussac fez algumas pequenas modificações nestes primeiros desenhos e cunhou o termo pipeta em 18241. No entanto, só nos anos 50 é que as pipetas começaram a adquirir o formato e a aparência que conhecemos hoje.
Considerado mundialmente como o arquiteto original da micropipeta, Heinrich Schnitger juntou-se a uma equipe de pesquisa do Instituto de Química Fisiológica da Universidade de Marburg em 1957, onde rapidamente entrou num estado de frustração devido às limitações da pipetagem bucal2, técnica segundo a qual o usuário teria que sugar líquidos através da boca para o interior dos tubos de vidro fino. A limpeza destas pipetas não apenas era constantemente realizada com produtos químicos perigosos, tais como o ácido sulfúrico, mas a pipetagem bucal também passou a ser associada à ingestão de substâncias perigosas, incluindo uma cultura tifoide3 e mesmo o plutônio, conforme se sabe através de relatórios pessoais4. Após ter desaparecido brevemente do laboratório, por apenas alguns dias, Schnitger voltou trazendo uma ferramenta capaz de dividir volumes de microlitros, construída por ele mesmo.
The tool, now widely termed the “Marburg” pipette, consisted of a repurposed tuberculin syringe, fitted with a spring to the piston that met an upward stop to determine the volume. In addition to substituting the syringe needle for a polyethylene tip, Schnitger engineered the tool such that an air buffer separated the liquid from the syringe piston thereby confining it to the polyethylene tip2
A ferramenta, já notadamente conhecida como "pipeta de Marburg", consistia de uma seringa de tuberculina readaptada, equipada com uma mola para o pistão que encontrava um batente virado para cima a fim de determinar o volume. Além de substituir a agulha da seringa por uma ponteira de polietileno, a Schnitger concebeu a ferramenta de modo tal que um tampão de ar pudesse separar o líquido do pistão da seringa, confinando-o, desta forma, à ponteira de polietileno2.
A Eppendorf foi a primeira empresa a reconhecer a importância da invenção de Schnitger e o seu engenheiro interno, Wilhelm Bergmann, continuando a investir em novos desenvolvimentos. As modificações de Bergmann incluíam novos formatos que aperfeiçoavam o manuseio e a substituição do teflon por polipropileno (PEP) nas ponteiras. Este trabalho atingiu o seu auge com a primeira pipeta comercial de pistão, lançada pela Eppendorf em 1961. Bergmann não só desempenhou um papel fundamental na colocação da pipeta de pistão no mercado, como também é creditado com o design do primeiro tubo descartável de sucesso para o manuseio de volumes de microlitros (o "Eppi®").
Juntamente com a pipeta de pistão, a centrífuga de microlitro e o agitador térmico, estes tubos descartáveis formaram o sistema de microlitros da Eppendorf; um conjunto de ferramentas revolucionárias em diversas disciplinas científicas. Infelizmente, poucos anos depois que a Eppendorf lançou a sua invenção ao mercado, Schnitger foi vítima de afogamento em um lago da Baviera em 19642. Contudo, o seu legado e a sua inclinação para a inovação continuam vivos através da Eppendorf. Continuando a investir no desenvolvimento da pipeta de pistão, a Eppendorf nos trouxe a pipeta Comforpette 4700 em 1976. A Comforpette 4700 foi a primeira pipeta a incluir a ejeção automática da ponteira, eliminando a necessidade de contato direto entre a mão e a ponteira utilizada, um mecanismo de fundamental importância ao se trabalhar com líquidos perigosos.
A difusão global contínua das pipetas trouxe à luz novos desafios e novos formatos inspirados. Por exemplo, a pipeta original baseava-se no princípio da almofada de ar e, embora apresentasse uma alta precisão para a maioria das aplicações, podia ser afetada pela temperatura e pressão atmosférica, bem como pela viscosidade, volatilidade e tensão superficial da solução. Em consequência disso, foram concebidos os instrumentos de deslocamento positivo. Ao contrário das pipetas de almofada de ar, os instrumentos de deslocamento positivo não integram o pistão no interior da pipeta. Em vez disso, o pistão é parte integrante de ponteiras descartáveis especializadas e está em contato direto com o líquido.
A falta de um tampão de ar nas pipetas de deslocamento positivo garante que as propriedades do líquido não interfiram na precisão, o que as torna uma escolha perfeita para o trabalho com líquidos difíceis. O sistema Multipette®/Combitips®, lançado pela primeira vez pela Eppendorf em 1978, funciona de acordo com o princípio do deslocamento positivo. Esse sistema,que foi o primeiro instrumento a permitir ao usuário encher a ponteira uma só vez e realizar a dispensação várias vezes, continua impulsionando o manuseio eficiente de líquidos e é um equipamento essencial em muitos laboratórios que trabalham com placas ou séries de tubos. Os modelos atuais Multipette/Repeater constituem os instrumentos de deslocamento positivo mais importantes do portfólio da Eppendorf e mantêm a qualidade dos seus antecessores, combinando as últimas inovações em termos de tecnologia de pipetas.
Passaram-se 60 anos incríveis desde que a Eppendorf lançou a primeira pipeta comercial de pistão, uma ferramenta que revolucionou a ciência de maneira essencial. Este momento crucial simboliza o fato de que o DNA da Eppendorf está entranhado em cada pipeta fabricada desde então. No entanto, a história não acaba por aqui. O compromisso da Eppendorf em fornecer as melhores soluções para o manuseio de líquidos continua gerando projetos inovadores que tornam o laboratório um lugar cada vez mais eficiente, seguro e agradável para permanecer!
Referências
1. Origins of the Pipette: Why Today’s Scientists Don’t Need to Use Their Mouths – The Incubator. http://incubator.rockefeller.edu/origins-of-the-pipette-why-todays-scientists-dont-need-to-use-their-mouths/.
2. Klingenberg, M. When a common problem meets an ingenious mind. EMBO Reports vol. 6 797–800 (2005).
3. Phillips, G. B. & Bailey, S. P. Hazards of Mouth Pipetting * 1190.
4. Lawrence Bartell’s Interview | Manhattan Project Voices. https://www.manhattanprojectvoices.org/oral-histories/lawrence-bartells-interview.
