文│朱丹 張鳳鳴 潘紅梅(重慶市畜牧科學(xué)院、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部養(yǎng)豬科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重慶市養(yǎng)豬工程中心)
陳東(四川省蒼溪縣胰河鄉(xiāng)畜牧獸醫(yī)站)
隨著豬人工授精技術(shù)的普及,種豬常溫精液產(chǎn)品已被廣大養(yǎng)豬人接受。大部分小型豬場(chǎng)和散養(yǎng)戶已不再飼養(yǎng)種公豬,而是直接購(gòu)買制作好的種豬常溫精液用于配種。種豬常溫精液在生產(chǎn)前、生產(chǎn)后及使用前,都必須要經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和評(píng)價(jià),質(zhì)量合格的精液才能用于發(fā)情母豬輸配。其中,種豬精液稀釋前檢查原精的活力和原精的密度尤其重要。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《種豬常溫精液》(GB-23238-2009)的要求,原精稀釋后的種豬常溫精液產(chǎn)品精液劑量為80~100毫升,精子活力≥60%,每劑量精液中直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)精子數(shù)≥25億。其中每劑量中精子數(shù)用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),并獲得原精的密度值。
準(zhǔn)確地取樣檢測(cè)是為了獲得準(zhǔn)確的原精密度值和精液稀釋倍數(shù),并且是保證種豬常溫精液產(chǎn)品質(zhì)量的基本前提。在取樣過程中,即使是很小的取樣誤差都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。
傳統(tǒng)的玻璃取樣吸管或刻度管因其粗糙的制作、精度差和操作麻煩等原因已被精密度高、操作方便的微量移液器取代。目前,手動(dòng)微量移液器已被廣泛應(yīng)用于種豬精液抽樣和精液質(zhì)量檢測(cè)中。與所有的精密儀器一樣,若采用正確的操作技術(shù)使用移液器,并在使用過程中注意所有的操作細(xì)節(jié),其結(jié)果有很強(qiáng)的可重復(fù)性。但是,種豬常溫精液生產(chǎn)單位和質(zhì)量檢測(cè)單位的技術(shù)人員很少或根本沒有接受過規(guī)范的移液器操作和養(yǎng)護(hù)培訓(xùn),在檢測(cè)過程中正確的移液器操作技術(shù)和必須注意的細(xì)節(jié)常被忽視,且移液儀器的定期校準(zhǔn)和適度保養(yǎng)基本被忽略。筆者長(zhǎng)期從事種豬精液質(zhì)量的檢測(cè)和抽檢工作,深感正確使用移液器的重要性和目前技術(shù)推廣中問題的嚴(yán)重性,故總結(jié)此文,以供同行參考。
◎圖1 正向移液技術(shù)操作示意圖
◎圖2 反向移液技術(shù)操作示意圖
自1956 年德國(guó)科學(xué)家Heinrich·Schnitger發(fā)明可調(diào)式移液器至今,移液器已發(fā)展出繁多的種類,其分類方法也各不相同。
根據(jù)移液器的物理學(xué)原理可分為空氣置換式移液器(或氣體活塞式,Air displacement)和正向置換式移液器(或外置活塞式,Positive Displacement)兩種??諝庵脫Q式移液器適用于標(biāo)準(zhǔn)溶液移液,例如水、緩沖液、稀釋的鹽溶液和酸堿溶液。其活塞位于移液器的內(nèi)部,通過活塞的伸縮改變空氣體積,同時(shí)產(chǎn)生壓力從而提供液體移動(dòng)原動(dòng)力即液體的吸取或排放,活塞與液體不接觸。正向置換移液器主要應(yīng)用于黏稠度較大的液體(如糖漿、甘油等)、易揮發(fā)溶液、易產(chǎn)生氣泡液體的移液。需要配合專用的吸頭使用,其活塞位于移液器外,置于吸頭/毛細(xì)管內(nèi)部,通過活塞的伸縮引起液體的移動(dòng)?;钊c液體直接接觸,兩者之間沒有空氣段,可以更好地保護(hù)液體樣本,最大限度地避免交叉污染,能提高黏滯液體吸入或排出量的準(zhǔn)確性和精密度。
根據(jù)移液器所用動(dòng)力,可分為手動(dòng)移液器和電動(dòng)移液器。
根據(jù)移液器所帶吸頭的數(shù)量,可分為單通道移液器和多通道移液器。
種豬精液檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室常用的移液器為手動(dòng)單通道移液器。這是一種量出式量器,其移液量是由一個(gè)配合良好的活塞在活塞套內(nèi)移動(dòng)的距離來(lái)確定。主要由顯示窗、容量調(diào)節(jié)部件、活塞、O形環(huán)、吸引管和吸頭(也稱槍頭)等部分組成。
移液器的正確操作技術(shù)是完成合格檢測(cè)的第一步,錯(cuò)誤的操作容易產(chǎn)生移液偏差,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。在精液檢測(cè)中因?yàn)樵♂尡稊?shù)大,取樣量小,檢測(cè)人員必須掌握正確的移液技術(shù),減少檢測(cè)結(jié)果的誤差。
1.正向移液技術(shù)??諝庵脫Q式移液器的操作按鈕有兩個(gè)位置:第一停點(diǎn)和第二停點(diǎn)。如圖1所示,當(dāng)使用正向移液技術(shù)吸液時(shí),先用大拇指將操作按鈕按到第一停點(diǎn)(準(zhǔn)備),再將移液吸頭浸入到樣品中,然后緩慢釋放操作按鈕回原點(diǎn),吸入所需要的樣品量(吸液)。吸出樣品后,需要用吸水紙吸干吸頭外多余的樣品,以確保移出的樣品量為實(shí)驗(yàn)所需要的設(shè)定量。排液時(shí),先將吸頭緊貼容器壁,按下操作按鈕到第一停點(diǎn),排出吸頭內(nèi)的樣品(排放一)。為了讓吸頭內(nèi)的樣品全部排完,操作按鈕的第一停點(diǎn)稍加停頓后,還需繼續(xù)將操作按鈕按壓至第二停點(diǎn)(排放二),排盡吸頭內(nèi)所有樣品后再緩釋放操作按鈕回彈至原位,最后松開按鈕(復(fù)原)。
正向置換式移液器只能采用正向移液技術(shù)進(jìn)行操作。
2.反向移液技術(shù)。反向移液技術(shù)一般用于轉(zhuǎn)移高黏液體、生物活性液體、易起泡液體或極微量的液體。
如圖2所示,當(dāng)使用反向移液技術(shù)吸液時(shí),直接將操作按鈕壓至第二??奎c(diǎn)(準(zhǔn)備),再將吸頭浸入樣品液面,同時(shí)控制操作按鈕緩慢回彈至原位,再松開操作按鈕,吸入所需要的樣品量(吸液)。排液時(shí),先將吸頭緊貼容器壁,把操作按鈕按至第一停點(diǎn),排出吸頭內(nèi)的樣品(排放),隨后將吸頭頂部剩余的樣品廢棄或還原至容器,釋放操作按鈕至原點(diǎn)(復(fù)原)。
精液稀釋劑一般是普通的鹽溶液,可以用空氣置換式移液器和正向移液技術(shù)進(jìn)行操作。不推薦用反向移液技術(shù)移取水性溶液,因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)在吸取水性溶液時(shí),吸取的樣品量往往會(huì)超過儀器校準(zhǔn)時(shí)確定的量。
無(wú)論是原精還是稀釋精液都屬于黏性液體,在取樣移液時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行特殊考慮。使用空氣置換式移液器和正向移液技術(shù)對(duì)精液樣品進(jìn)行取樣時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果,因?yàn)槲簳r(shí),精液會(huì)在吸頭的內(nèi)壁形成一層薄膜,導(dǎo)致排液時(shí)樣品不能完全從吸頭內(nèi)排盡。因此,在移取精液樣品時(shí)推薦使用正向置換式移液器或空氣置換式移液器的反向移液技術(shù)。
移取精液樣品時(shí),先將液體吸入,再打出,重復(fù)2~3次進(jìn)行吸頭浸潤(rùn),致吸頭內(nèi)壁吸附一層液體,使吸頭內(nèi)表面達(dá)到飽和,最后將吸取的精液樣品移至目的容器,這樣操作吸取的樣品體積會(huì)更準(zhǔn)確,特別注意在排液前要仔細(xì)擦干凈吸頭外壁的液體。
1.量程的選擇和調(diào)節(jié)方法。首先要根據(jù)取樣量選擇合適量程的移液器。雖然移液器的可用量程范圍是移液器最大量程的10%~100%,但移液體積越接近所選移液器的最大量程,移液的準(zhǔn)確性越好。如需要取樣70微升,最好選擇最大量程為100微升的移液器,而不用最大量程為200微升的移液器。
調(diào)節(jié)量程的正確方法:當(dāng)移液器的量程需要從大體積調(diào)為小體積,按照正常的調(diào)節(jié)方法,即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕至目標(biāo)量程即可;當(dāng)移液器的量程需要從小體積調(diào)為大體積時(shí),則可先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)刻度旋鈕至超過目標(biāo)量程的刻度,再回調(diào)至目標(biāo)量程,這樣可以保證量取的最高精確度。這樣的操作可以排除移液器內(nèi)部機(jī)械間隙造成的影響,使移液更加準(zhǔn)確,而且整個(gè)調(diào)節(jié)過程要注意動(dòng)作輕緩。
特別注意,千萬(wàn)不能將調(diào)節(jié)旋鈕旋出量程,否則會(huì)卡住內(nèi)部機(jī)械裝置而損壞移液器。
2.吸頭填充方法。在精液檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,檢測(cè)人員常習(xí)慣將移液器下端垂直插入吸頭,并上下強(qiáng)力敲打吸頭,以期使吸頭緊密地填充上緊。但這種填充吸頭的方法會(huì)影響移液器的氣密性導(dǎo)致吸液不準(zhǔn),長(zhǎng)期如此操作還會(huì)造成移液器內(nèi)部零件因經(jīng)常性的撞擊而松散,甚至?xí)?dǎo)致調(diào)節(jié)刻度的旋鈕卡住,影響移液器的使用。
填充吸頭的正確方法為將移液器下端垂直插入吸頭,左右小幅度旋轉(zhuǎn)上緊即可。
3.浸潤(rùn)吸頭有利于提高精液取樣準(zhǔn)確性。移取精液樣品時(shí),由于精液有一定的黏稠度,會(huì)在吸頭上形成掛壁現(xiàn)象,因此移液時(shí)最好先潤(rùn)洗吸頭。具體方法是吸液時(shí)先將液體吸入,再打出,這樣吸頭壁會(huì)吸附一層液體,使吸頭內(nèi)表面達(dá)到飽和,再吸液后排出的體積會(huì)更加準(zhǔn)確。浸潤(rùn)過程還可以幫助檢查是否有氣密性不好導(dǎo)致的漏液現(xiàn)象。
吸液后,保持吸頭在液面下停留幾秒,使移液器的彈簧充分回彈至設(shè)定位置再把移液器拿出,可以提高吸液量的準(zhǔn)確性,避免因彈簧回彈不充分,吸頭下方進(jìn)入部分空氣和氣泡影響吸液的準(zhǔn)確性。
4.吸頭取樣角度和浸入深度。移液吸頭浸入液面的角度不同對(duì)移液效果也會(huì)有影響,劉麗通過實(shí)驗(yàn)證明垂直加樣是準(zhǔn)確度最好的吸液角度。同樣移液吸頭浸入液體的深度對(duì)移液量也會(huì)有一定的影響。浸入過淺,可能會(huì)吸入空氣,導(dǎo)致移液量不準(zhǔn);浸入過深,可能會(huì)因?yàn)轭~外增大的壓力致移液量偏高。劉麗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示吸頭浸入深度在4~10毫米時(shí),吸取血清、水、異戊醇和無(wú)水乙醇的變異系數(shù)分別為0.12、0.09、0.39和0.24,遠(yuǎn)小于浸入深度小于4毫米和大于10毫米的結(jié)果。說明移液時(shí)吸頭浸入液面達(dá)到4~10毫米時(shí)吸液準(zhǔn)確性明顯提高。
5.吸頭吸液的速度。移液器取樣時(shí)吸液的速度也很關(guān)鍵,如果吸液過快會(huì)產(chǎn)生反沖和氣泡影響移液的準(zhǔn)確性,有的還會(huì)將液體吸入活塞,造成再次使用時(shí)交叉污染,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成移液器漏液,活塞和密封圈損壞。所以正確的操作應(yīng)該是緩慢吸液,這不僅可以使實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確還可以延長(zhǎng)移液器的使用壽命。
6.移液器的放置。移液器使用完畢,應(yīng)將量程調(diào)至最大刻度,再豎直掛在移液器架上。當(dāng)移液器槍頭里有液體時(shí),切勿將移液器水平放置或倒置,以免液體倒流腐蝕活塞彈簧。
在精液檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中使用的移液器需要適當(dāng)保養(yǎng),且遇到常見故障要學(xué)會(huì)處理。
1.氣密性檢測(cè)。將吸取液體后的移液器垂直靜置15秒,觀察是否有液滴緩慢的流出。若有流出,說明有漏氣現(xiàn)象。
2.移液器漏氣的處理。如果有漏液則更換吸頭后再試,如果繼續(xù)漏液必須更換移液器再操作。漏液的移液器需送到專業(yè)部門進(jìn)行檢修。
3.準(zhǔn)確性檢測(cè)。量程小于1微升,建議使用分光光度法檢測(cè)。量程大于1微升,用稱重法檢測(cè)。通過對(duì)水的稱重,轉(zhuǎn)換成體積來(lái)鑒別移液器的準(zhǔn)確性,并送至有資質(zhì)的計(jì)量監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)做專業(yè)校準(zhǔn)。