TECHNO | par Lauryanne Teulon du Collège Français de Métrologie (CFM) | Janvier 2024
L’étalonnage des pipettes – Vers une automatisation des cycles d’essais
L’étalonnage de pipettes est une étape primordiale et relativement complexe pouvant entrainer des conséquences importantes en cas de mauvaise manipulation. Elle nécessite de définir une méthodologie adaptée, de sélectionner le bon matériel et de développer des compétences propres à cette activité. Le tout pouvant intégrer des étapes automatisées.
Le choix du référentiel
Le suivi métrologique d’instruments de laboratoire tels que les pipettes peut se faire sur la base de référentiels normatifs, réglementaires ou développés en internes. L’ISO 8655 : 2022 notamment spécifie les exigences générales relatives aux appareils volumétriques à piston dont les pipettes. Elle définit leurs conditions d’utilisation et donne des recommandations pour l’utilisateur. Le Cofrac a édité un document support a cette norme, le LAB GTA 90, qui en constitue un guide de lecture pour l’étalonnage des instruments volumétriques à piston.
En complément, le document GEN REF 10 décrit les voies de raccordement métrologique acceptées pour démontrer la traçabilité des mesures et les modalités d’évaluation par le Cofrac. La traçabilité métrologique étant définit comme suit dans ce document :
« Propriété d'un résultat de mesure selon laquelle ce résultat peut être relié à une référence par l'intermédiaire d'une chaîne ininterrompue et documentée d'étalonnages dont chacun contribue à l'incertitude de mesure.
- Note 1 : l’établissement de la traçabilité métrologique est appelé raccordement métrologique.
- Note 2 : pour des mesurages comportant plus d'une grandeur d'entrée dans le modèle de mesure, chaque valeur d'entrée devrait être elle-même métrologiquement traçable et la hiérarchie d'étalonnage peut prendre la forme d'une structure ramifiée ou d'un réseau. Il convient que l'effort consacré à établir la traçabilité métrologique de chaque valeur d'entrée soit proportionné à sa contribution relative au résultat de mesure »
Quel que soit le référentiel choisi ou applicable, il est nécessaire de se poser la question du besoin métrologique : l’instrument d’intérêt est-il critique ? quelles sont ses spécifications ? comment je les ai choisies ? quelles méthodes appliquées pour en vérifier la conformité ? Cette réflexion doit s’inscrire dans une stratégie globale de gestion des risques.
L’étalonnage de pipettes
Plusieurs méthodes existent pour réaliser l’étalonnage de pipettes, chacune présentant sa spécificité : méthode gravimétrique, photométrique, titrimétrique, méthode « allégée » développée en interne si un étalonnage en voie-3 interne est choisi selon le GEN REF 10.
Pour la méthode gravimétrique, il sera nécessaire d’utiliser une balance étalonnée avec une résolution, une répétabilité et une incertitude de pesée dépendante du volume nominal de la pipette et de son mode de fonctionnement (monocanal, multicanaux). Il faudra également se placer dans des conditions ambiantes permettant de limiter l’évaporation du liquide à prélever et stables dans le temps d’étalonnage.
Un cycle d’essais précis devra être suivi en intégrant la mouillabilité du cône d’essai, le prélèvement et la distribution du liquide d’intérêt, des répétitions de mesure et la prise en compte de l’évaporation du liquide au cours de la réalisation de la mesure. En parallèle, il faudra enregistrer les données de température, d’humidité et de pression atmosphérique notamment.
L’estimation des incertitudes d’étalonnage se fait sur la base d’une analyse des contributions possibles (5M) : incertitude de la balance, température du liquide prélevé, pression atmosphérique, impact opérateur …La contribution de l’opérateur dans les estimations d’incertitudes d’étalonnage des pipettes, et en particulier sur de petits volumes, constitue en général une contribution majoritaire. C’est un sujet important à considérer qui nécessite de mettre en place des plans d’expériences, de former les opérateurs réalisant les opérations d’étalonnage et de valider leurs compétences.
Par ailleurs, certaines étapes du cycle d’essais peuvent aujourd’hui être automatisée, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas de systèmes multicanaux pour lesquels les temps d’étalonnage peuvent durer plusieurs heures. L’automatisation permet également de réduire certaines contributions d’incertitudes d’étalonnage en pérennisant les étapes clés.
Pour aller plus loin
En apprendre plus au cours des Matinales de la Métrologie 2024
Les 27 et 28 mars prochains auront lieu les Matinales de la Métrologie. Cet évènement organisé par le Collège Français de Métrologie en partenariat avec le salon FORUM LABO 2024 à la Cité des Congrès à Lyon proposera une matinée de conférences et d’ateliers pratiques sur l’étalonnage des pipettes.
Les conférences porteront précisément sur les bonnes pratiques d’étalonnage intégrant de l’automatisation et les estimations d’incertitudes associées. Nous remercions les sociétés intervenantes aux M2M : @MC2, @Radwag @Sartorius, @Testo Industrial Services et notre partenaire institutionnel du laboratoire en 2024 @Implex.
Informations et inscriptions ici : https://www.cfmetrologie.com/fr/evenements/les-matinales-de-la-metrologie
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