Die SWITCH kombiniert die familiäre Handhabung einer mechanischen Pipette mit der schnellen Mehrfachabgabe einer Elektronischen. Somit kann je nach Anforderung nahtlos zwischen manueller Kontrolle und elektronischer Mehrfachdispensierung gewechselt werden. Das Ergebnis? Eine Pipette, die entwickelt wurde, um Belastungen zu reduzieren. Sie wurde zudem im Vergleich zu Konkurrenzprodukten getestet und hat sich in der Praxis bewährt.

Warum Ergonomie im Labor wichtig ist

Pipettieren erfordert mehr körperliche Anstrengung, als vielen bewusst ist – eine einzige Stunde kann bis zu 1.000 Bewegungen umfassen, die sich ständig wiederholen. Gemäß ZHAW-Bericht kann dies zu folgenden Problemen führen:

• wiederholte Streckung und Beugung des Daumens
• anhaltende Muskelbelastung des Handgelenks, des Ellbogens und der Schulter
• ungünstige Körperhaltungen aufgrund visuell intensiver Aufgaben
• Gelenkbelastung im Sattelgelenk des Daumens und radiale Abweichung des Handgelenks

Mit der Zeit können sich diese Belastungen häufen und zu Problemen wie Sehnenscheidenentzündungen, Karpaltunnelsyndrom und Nacken- oder Schulterschmerzen führen. Die Anwendung geeigneter Hilfsmittel kann dazu beitragen, diese Risiken zu verringern, sodass die Benutzenden bequem arbeiten können. Gleichzeitig werden Präzision und Effizienz gewährleistet.

Wie die SWITCH-Pipette die körperliche Belastung reduziert

1. Griffabmessungen, die der menschlichen Hand entsprechen

Der Griff der SWITCH hat einen Durchmesser von 3 Zentimetern entlang der kurzen Achse (A-Achse) und 3,7 Zentimetern entlang der langen Achse (B-Achse) (siehe Abbildung 1). Damit liegt er im ergonomisch optimalen Bereich von 3 bis 4 Zentimetern für Aufgaben, die eine präzise Fingersteuerung erfordern, wie von Grandjean (1991) beschrieben. Diese Ausrichtung bestätigt, dass die Pipette optimal für manuelle Pipettieraufgaben geeignet ist, die sowohl Kontrolle als auch Komfort erfordern.

Indem sie diese ergonomischen Standards erfüllt, bietet die SWITCH einen Griff, der die natürliche Biomechanik der Hand unterstützt – ein Vorteil, der besonders bei längeren Pipettiervorgängen wichtig ist. Im Gegensatz dazu liegen fast alle Pipetten von Mitbewerbenden deutlich unter diesem optimalen Bereich (siehe Tabelle 1). Dieses Manko zeigt sich vor allem entlang der A-Achse, wo die Griffbreite eine entscheidende Rolle für Stabilität und Komfort spielt.

Tabelle 1: Ein Vergleich der Abmessungen (A-Achse und B-Achse) unterschiedlicher Pipetten*

2. Länge und Form sind auf Komfort ausgelegt

Die SWITCH wurde für eine breite Palette von Handgrößen entwickelt. Nach Grandjean (1991) sollten ergonomische Griffe eine Länge von 6,6 bis 11 Zentimetern haben, um einen sicheren und bequemen Halt zu gewährleisten. Die SWITCH erfüllt diese Vorgaben und verfügt über eine konische, zylindrische Form mit abnehmendem Umfang zum kleinen Finger hin, was eine neutrale Ausrichtung des Handgelenks ermöglicht.

3. Ein Kolben, der ideal an die Daumenbewegung angepasst wurde

Bei fast allen manuellen Pipetten variiert die Kolbenhöhe je nach ausgewähltem Volumen. Hohe Volumina drängen den Daumen in eine überstreckte Position, während niedrige Volumina ihn in einen ungünstigen Winkel zwingen.

Die SWITCH durchbricht dieses Muster, indem die Pipette eine konstante Kolbenhöhe über alle Volumina hinweg beibehält und den Daumen in einer neutralen, entspannten Position hält. Dadurch werden Beschwerden reduziert und die Langzeit-Ergonomie wird verbessert, während manbei allen Volumina die vollständige Kontrolle über die Flüssigkeit behält. Dies ist besonders wichtig, um Überlastungsschäden im Sattelgelenk des Daumens zu vermeiden, das in der ZHAW-Studie als einer der verletzungsanfälligsten Bereiche identifiziert wurde.

Im Rahmen von Leistungstests zeigte die SWITCH durchweg die geringste Kraft um den Kolben zum Pipettieren zu Bewegen. Zum Beispiel:

• Bei 200 Mikrolitern benötigt die SWITCH nur 8,4 Newton Gesamtkraft (die Kraft zum Starten, Bewegen und Ausblasen des Kolbens), verglichen mit bis zu 17,5 Newton bei Pipetten anderer Hersteller.
• Bei 1.000 Mikrolitern benötigte die SWITCH nur 8,2 Newton Gesamtkraft und unterbietet damit viele Pipetten mit Werten von über 16,0 Newton.

Das macht die SWITCH auch ideal für Anwendungen mit höherem Durchsatz, bei denen Hunderte von Zyklen pro Tag die Norm sind.

4. Leicht und dennoch ausgewogen

Als Hybridpipette integriert die SWITCH sowohl manuelle als auch elektronische Funktionen und wiegt dabei nur 128 bis 132 Gramm. Dies liegt deutlich unter den Griffkraftwerten von Männern und Frauen, wie Studien zur Normkraft zeigen,  darunter auch die von McGee et al. (2020). Sie ist zwar etwas schwerer als die meisten manuellen Pipetten, aber deutlich leichter als typische elektronische Modelle und sorgt für ein ideales Gleichgewicht zwischen fortschrittlicher Funktionalität und ganztägigem Komfort. Im Laufe der Zeit führt dies zu einer besseren Körperhaltung der Benutzenden, die weniger Pausen aufgrund von Beschwerden einlegen müssen, und senkt gleichzeitig das  Risiko chronischer Ermüdung.

5. Weniger Zeit- und Bewegungsaufwand für die Einstellung des Pipettiervolumens

Viele manuelle Pipetten erfordern wiederholte Drehbewegungen des Handgelenks, um das Volumen einzustellen und zu wechseln. Im Gegensatz dazu reduziert der Schnelleinstellring der SWITCH die Bewegungen von Daumen und Handgelenk während der Volumeneinstellung um 70 %.

Das Ergebnis ist eine geringere Belastung und weniger Zeitaufwand – Faktoren, die besonders wertvoll sind, wenn häufige Volumenanpassungen Teil des Arbeitsablaufs sind. Die Tabellen 2 bis 4 zeigen den Zeitaufwand und die Anzahl der erforderlichen Handgelenksdrehungen, um das Volumen der SWITCH im Vergleich zu Konkurrenzprodukten einzustellen.. Dabei entspricht eine Drehung einer 45-Grad-Drehung des Handgelenks.

Tabelle 2: Einstellung des Pipettiervolumens von 100 % auf 50 %*

Tabelle 3: Einstellung des Pipettiervolumens auf von 10 % auf 100 %*

Tabelle 4: Einstellung des Pipettiervolumens auf 25 % von 50 %*

6. Mehrfachabgabe bzw. Aliquotierfunktion, um manuelle Wiederholungen zu vermeiden

Die SWITCH verfügt über eine integrierte Funktion zum Mehrfachdispensieren mit der ein großes Volumen aufgenommen und anschließend mehrere kleine Volumen per Knopfdruck abgegeben werden. Dadurch wird die Gesamtzahl der Bewegungen pro Aufgabe drastisch reduziert und die Dispensierzeit kann um bis zu 50 % verringert werden.

Bei sich wiederholenden Arbeitsabläufen – wie ELISA, PCR-Vorbereitung oder Zellkultur – reduziert die SWITCH im Vergleich zu herkömmlichen Pipetten sowohl die Gesamtbewegungen als auch die Ausführungszeit. Damit ist sie ideal für Umgebungen mit einem hohen Durchsatz geeignet.

Unten (Tabelle 5) sind die Ergebnisse unseres Vergleichs zwischen der Hybridpipette mit einem Volumen von 1.000 Mikrolitern und der EVOLVE-Pipette mit einem Volumen von 1.000 Mikrolitern aufgeführt. Die SWITCH erwies sich bei der Dosierung von zehn Aliquoten à 100 Mikrolitern Flüssigkeit als etwa 50 % schneller als die EVOLVE-Pipette.

Tabelle 5: Vergleich zwischen der Hybridpipette SWITCH mit einem Volumen von 1.000 µl und der Pipette EVOLVE mit einem Volumen von 1.000 µl

Datenbasiertes Design, von Experten geleitete Ergonomie

Die ZHAW hat für INTEGRA eine Analyse durchgeführt, um die wichtigsten Aspekte für ergonomisches Pipettieren zu identifizieren. Diese basiert auf anatomischen, biomechanischen und aufgabenspezifischen Kriterien, darunter optimale Griffgrößen, Gelenkwinkel und Muskelbelastungstoleranz.

Auf dieser Grundlage haben wir die SWITCH so konzipiert, dass sie die wichtigsten ergonomischen Parameter deutlich verbessert. Anschließend führten wir eine interne Beurteilung mit führenden manuellen und elektronischen Pipetten durch und bewerteten Faktoren wie Kolben- und Auswerferkraft, Griffabmessungen, Gewicht und Arbeitseffizienz. Die Ergebnisse bestätigten, dass die SWITCH bei einer Vielzahl von Anwendungen eine hervorragende ergonomische Leistung bietet.

Tabelle 6: Die SWITCH-Pipette auf einen Blick

Warum die SWITCH die richtige Wahl für Ihr Labor ist

Die SWITCH vereint Komfort, Präzision und wissenschaftliche Validierung in einem Design, das mit Ihrer Hand arbeitet, nicht gegen Sie. Egal, ob Sie 30 Minuten oder 5 Stunden lang pipettieren, die SWITCH schützt Sie vor einer langfristigen Belastung durch sich wiederholende Aufgaben, damit Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können: Ihre Ergebnisse.

Von Experten geleitet. Durch Daten bestätigt. Für Sie entworfen.

* Dieser Artikel dient ausschließlich zu Illustrations- und Informationszwecken. Alle Verweise auf Unternehmen, Produkte oder Marken wurden aus Datenschutzgründen und zur Wahrung der Neutralität weggelassen.

Literaturangaben

Grandjean Etienne (1991). Physiologische Arbeitsgestaltung. Leitfaden der Ergonomie. 4. Auflage. Ott Verlag und Druck AG Thun     
McGee, C., et al. (2020). Age-and gender-stratified adult myometric reference values of isometric intrinsic hand strength. Journal of hand therapy, 33(3), 402-410.