放弃苦差事会得到赞许

有趣的是,我们中的许多人只是按照以前的方式做事。例如,我在学校的时候,从来没有想过用嘴移液有什么奇怪的地方;问题只是“你怎么做”。你把移液管放在一个烧瓶里,然后吸它的一端,看着半月板慢慢地向你的嘴唇移动,慢慢地斗鸡眼。除了手指,我不记得我嘴里有任何东西;后来,一位化学老师给我讲了她的警世故事,以一口含水苯酚结尾。但对于生命科学家来说,风险要大得多,因为他们的吸管要小得多。这种变化很大程度上取决于一个人:海因里希·施尼格尔。

路德维希-马克西米利安大学阿道夫-布特南特研究所

海因里希·施尼格尔(1925-1964)。德国发明家。设计了空气位移移液管和其他一些巧妙的装置

20世纪30年代,丹麦嘉士伯(Carlsberg)实验室是生物化学家的圣地。在那里,Kaj Ulrik Linderstrøm-Lang开始了一项雄心勃勃的计划研究单细胞的新陈代谢。这不是一个胆小的项目,因为它需要比现有的分析方法灵敏五个数量级的分析方法。他的团队取得的成就包括将滴定法缩小到纳米摩尔范围,并在窄管中开发密度梯度(所谓的笛卡尔潜水法),以监测显示大体积变化的酶反应。在蛋白质水解的基础上,Lang还定义了蛋白质的三级结构组织:一级、二级和三级。

当时,蛋白质的定量研究需要氮分析。的凯氏法是郎朗在嘉士伯的一位前任发明的。缩小规模的任务交给了一位年轻的美国研究员米尔顿·列维。他采用了一种可能已经在小组中使用的方法,但还没有在文献中描述过。一根细玻璃管在气体火焰中加热,并被拉成一条沿其长度收缩的毛细管;它的位置决定了体积。在末端的一个精心弯曲的尖端确保填充和排空是可重复的。

它们的构建和校准对生物化学家来说是一种仪式。因此,实验室里的每个工作人员都有自己的一套;一个好的移液管是一种珍贵的工具,储存在一个专门建造的有凹槽的木架或有机玻璃架上。这些嘉士伯(Carlsberg)吸管成为每个生物化学实验室的标配,大小从500毫升到0.001毫升不等。但是一个坏掉的移液管是噩梦,保持它们不受污染是至关重要的,更不用说用嘴移液的风险了。

1957年,32岁的博士后海因里希·施尼格尔(Heinrich Schnitger)加入了马尔堡大学生物化学家西奥多·Bücher的研究小组。他是一位发明家的儿子,曾在第二次世界大战中服役,但因患肺结核而致残。战后,他学习了医学,但很快就从人群中脱颖而出,因为他开发了一种改进的测量血液凝固的设备,并将其授权给当时的小美国公司Becton-Dickinson。加入Bücher的小组后,他被分配从事阴离子交换色谱的研究。几周内,他就用一个巧妙的泵送系统取代了缓慢的重力流,在这个系统中,腐蚀性甲酸介质完全包含在惰性塑料管中,直到它到达柱子。

现在施尼格尔不得不处理从色谱柱上分离出来的分数,他发现自己不得不使用可怕的微量管。这一次,他完全从实验室消失了,好几天都找不到他的踪迹,这让他的老板很恼火,开始考虑解雇他。

但当施尼格尔回来时,他向同事们展示了一个真正的新东西:一个小体积的结核菌素注射器,配有弹簧和末端止口。按下柱塞并释放它,可以收集特定体积的液体。为了防止甲酸与金属接触,施尼格尔在柱塞下方留下了一个气囊,并将一些聚乙烯管制成了一个可拆卸的尖端。再次推动柱塞排出液体。几天之内,他所有的同事都想使用他的设备,不仅仅是色谱,而是实验室里几乎所有的化验。

意识到发明的重要性,Bücher让施尼格尔继续研究,他很快就有了一个正常工作的原型,还有一个额外的功能——第二个弹簧,可以让用户排出最后一滴液体。Schnitger的专利立即得到了汉堡公司Eppendorf的许可,该公司开发了一次性聚丙烯喷嘴和自动关闭的小瓶。移液管本身变得无处不在,并迅速失去了与马尔堡和施尼格尔的联系,施尼格尔于1964年在巴伐利亚湖淹死。

现在用嘴移液是禁忌。这是有原因的。但是我们还保留了多少其他的方法,又仅仅因为习惯而忍受了多少单调的工作呢?不要只是接受你所做的。想想看,也许可以发明一些更好的东西。

安德烈·塞拉(@Sellathechemist)教授化学伦敦大学学院、英国