سمپلر یا میکروپیپت چیست؟

میکروپیپت یکی از تجهیزات آزمایشگاهی رایج و در عین حال ضروری است که برای انتقال   دقیق حجم مایع در محدوده میکرو لیتری استفاده می شود. میکروپیپت ها در انواع تک کاناله و چند کاناله موجود هستند. در حالی که میکروپیپت‌های تک کانال در آزمایشگاه‌هایی استفاده می‌شوند که تحقیقات مربوط به بیولوژی مولکولی، میکروبیولوژی، ایمونولوژی، کشت سلولی، شیمی تحلیلی، بیوشیمی و ژنتیک را انجام می‌دهند، میکروپیپت‌های چند کاناله برای ELISA (تست تشخیصی)، غربالگری مولکولی، مطالعات جنبشی و تقویت DNA

انواع سمپلر یا میکروپیپت

میکروپیپت ها را می توان بسته به موارد زیر طبقه بندی کرد:

اصل کار:
پیستون دو عملکرد زیر را انجام می دهد:

میکروپیپت جابجایی هوا:

این نوع میکروپیپت بر اساس اصل جابجایی هوا کار می کند. از یک پیستون تشکیل شده است که به ترتیب با بالا و پایین رفتن حباب هوا، نمونه های مایع را جذب و توزیع می کند. مکانیسم داخلی پیپت در تماس مستقیم با نمونه / مایع قرار نمی گیرد. در عوض، یک نوک میکروپیپت یکبار مصرف برای کشیدن مایع به داخل پیپت و پخش آن استفاده می شود.

میکروپیپت جابجایی مثبت:

در این پیپت ها، پیستون در تماس مستقیم با نمونه قرار می گیرد. نوک یکبار مصرف در میکروپیپت با جابجایی مثبت یک میکروسرنگ متشکل از یک مویرگ و یک پیستون (قسمت داخلی متحرک) است که مستقیماً مایع را جابجا می کند.

میکروپیپت مکانیکی:

این پیپت ها به صورت دستی بر اساس مکانیزم فنر محور پیستون کار می کنند.

میکروپیپت الکترونیکی:

یک میکروپیپت الکترونیکی عمدتاً خودکار است. پخش مایع به جای فشار دادن متوالی پیستون دستی توسط دکمه های تک لمسی انجام می شود. پیپت‌های الکترونیکی همچنین اغلب به کاربر امکان می‌دهند برنامه‌های سفارشی روی دستگاه ایجاد کنند که به پیپت‌ها اجازه می‌دهد تا با نیازهای برنامه‌های مختلف مطابقت داشته باشند.

انواع میکروپیپت یا سمپلر از نظر تعداد کانال ها:

میکروپیپت تک کاناله:

میکروپیپت تک کاناله ای است که دارای یک کانال برای آسپیراسیون یا پخش مایع است.

میکروپیپت چند کاناله:

یک میکروپیپت چند کاناله دارای چندین کانال برای آسپیراسیون یا پخش مایع است. انواع میکروپیپت چند کاناله معمولی موجود عبارتند از 8 کانال، 12 کانال و 16 کانال. میکروپیپت های چند کاناله، حجم کاری میکروپیپت تک کانالی را هنگام کار با حجم زیاد نمونه کاهش می دهد.

حجم/ظرفیت:

میکروپیپت با حجم ثابت:

در میکروپیپت با حجم ثابت، حجم مایعی که باید آسپیره یا توزیع شود ثابت می ماند. این میکروپیپت ها زمانی استفاده می شوند که حجم یکسانی از مایع چندین بار توزیع شود.

میکروپیپت حجم متغیر:

این میکروپیپت دارای حداقل و حداکثر محدوده حجمی خاص است. بسته به نیاز کاربر می‌توان حجم مایعی را که قرار است تنفس یا توزیع شود (در محدوده حجم دستگاه) تنظیم کرد.

اجزا سمپلر یا میکروپیپت

میکروپیپت ها در طرح ها و اندازه های مختلف موجود می باشند. با این حال، اجزای خاصی وجود دارند که برای همه میکروپیپت ها اساسی و مشترک هستند. اینها شامل پیستون، صفحه نمایش دیجیتال، مخروط نوک، اجکتور نوک و گریپی است. میکروپیپت های خاصی با ابزار کالیبراسیون و پایه میکروپیپت به عنوان لوازم جانبی ارائه می شوند.

پیستون:

پیستون دو عملکرد زیر را انجام می دهد:

تنظیم صدا:

برای کاهش / افزایش تنظیم صدا، پیستون را در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. صدای کلیک متمایز در هر تغییر صدا، تنظیم کامل صدا را تضمین می کند و از هرگونه تغییر تصادفی صدا جلوگیری می کند.

آسپیراسیون / توزیع مایع:

پیستون را مداوم فشار داده  تا مایع را بیرون بکشید یا پخش کنید.

اجکتور

مکانیسم داخلی میکروپیپت در تماس مستقیم با نمونه / مایع قرار نمی گیرد. در عوض، یک نوک میکروپیپت یکبار مصرف برای کشیدن مایع به داخل میکروپیپت و پخش آن استفاده می شود. بنابراین به منظور امکان پرتاب ایمن، بی دردسر و سریع نوک ها، میکروپیپت ها با سیستم تخلیه نوک ارائه می شوند. نوک ها را می توان به راحتی با فشار دادن دکمه اجکتور نوک از میکروپیپت جدا کرد.

نمایش میزان صدا:

این نشان دهنده حجم مایعی است که باید آسپیره یا توزیع شود.

مخروط نوک:

مخروط نوک اتصال به نوک ها را فراهم می کند. پیپت با یک مخروط نوک جهانی ترجیح داده می شود زیرا سازگاری دستگاه را با اکثر نوک های استاندارد افزایش می دهد.

اندازه و محدوده / مشخصات فنی سمپلر یا میکروپیپت

میکروپیپت ها در حجم های مختلف از 0.1 میکرولیتر تا 100000 میکرولیتر در دسترس هستند. انواع رایج میکروپیپت‌های حجم متغیر تک کاناله به همراه محدودیت‌های خطای مجاز آن‌ها که در استاندارد ISO 8655-2 مشخص شده است، در زیر فهرست شده‌اند.

آنها گاهی اوقات به عنوان پیپت های P10، P20، P1000، P5000 بر اساس حداکثر حجمی که می توان با استفاده از پیپت آسپیره یا پخش کرد، نامیده می شود. به عنوان مثال، یک میکروپیپت 0.5-10 ul معمولاً به عنوان پیپت P10 شناخته می شود.

میکروپیپت یا سمپلر چگونه کار می کند؟

میکروپیپت های جابجایی هوا با جابجایی هوای پیستونی کار می کنند. هنگامی که پیستون به سمت پایین فشار داده می شود، هوای داخل آستین میکروپیپت به بیرون خارج می شود که در اثر نیروی آن مایع موجود در نوک میکروپیپت نیز خارج می شود.

هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، در فضای خالی پیستون خلاء ایجاد می شود. این باعث می شود که هوا از نوک بالا بیاید تا فضای خالی را پر کند و سپس هوای نوک با مایعی که به داخل نوک کشیده می شود جایگزین می شود.

میکروپیپت های جابجایی مثبت با جابجایی پیستونی کار می کنند. پیستون در میکروپیپت جابجایی مثبت در تماس مستقیم با مایع است. هنگامی که پیستون به سمت پایین فشار داده می شود، مایع موجود در آستین میکروپیپت نیز به سمت پایین حرکت می کند و از طریق نوک آن خارج می شود. هنگامی که پیستون به سمت بالا کشیده می شود، مایع را نیز به همراه خود در جهت بالا می کشد.

1. استفاده از میکروپیپت جابجایی هوا:

   اندازه گیری دقیق مایع به استفاده صحیح از میکروپیپت بستگی دارد. میکروپیپت های جابجایی هوا بر اساس اصل جابجایی هوا کار می کنند. یک پیستون توسط انگشت شست فشار داده می شود و با رها شدن آن، مایع به یک نوک یکبار مصرف کشیده می شود. هنگامی که پیستون دوباره فشار داده می شود، مایع پخش می شود. در بین این مراحل، چندین مرحله کوچک وجود دارد که به دقیق‌تر کردن فرآیند توزیع مایع کمک می‌کند.

   1. برخی از میکروپیپت ها حجم ثابتی از مایع را تحویل می دهند. با این حال، اکثریت با تنظیم حجم متغیر قابل تنظیم هستند. میکروپیپت حجم متغیر با محدوده های مختلف و حدهای بالا و پایین اندازه گیری عرضه می شود. 

در چنین مواردی، درصد خطا ممکن است بر اساس مایع اندازه گیری شده متفاوت باشد. تلاش برای توزیع کمتر از مقدار پایین‌تر محدوده منجر به اندازه‌گیری نادرست مایع می‌شود، در حالی که تلاش برای توزیع در محدوده بالایی، نوک آن را کاملا پر می‌کند و اجازه می‌دهد مایع وارد بدنه پیپت شود.

1. 1. تمیز کردن و نگهداری میکروپیپت

      مراقبت و نگهداری از میکروپیپت یک مورد مهم در آزمایشگاه ها است. اجرای برنامه تعمیر و نگهداری مناسب می تواند هزینه خرید جدید این تجهیزات گران قیمت را کاهش دهد. تمیز کردن میکروپیپت به زمان، تمرکز و تمرین نیاز دارد. در غیر این صورت، میکروپیپت ممکن است آسیب ببیند. بنابراین، مهم است که هنگام تمیز کردن با میکروپیپت به دقت کار کنید. در زیر راهنمای جامعی برای تمیز کردن صحیح میکروپیپت ها آورده شده است.

      تمیز کردن خارجی: بیشتر پیپت را می توان به صورت خارجی با مواد تمیزکننده آزمایشگاهی معمولی، صابون یا الکل تمیز کرد. برای اطمینان از استریلیزاسیون کامل، اجازه دهید محلول تمیزکننده به مدت 10 تا 15 دقیقه روی میکروپیپت بماند و سپس آن را پاک کنید.

      تمیز کردن داخلی: تمیز کردن فضای داخلی میکروپیپت می تواند وقت گیرتر باشد زیرا نیاز به جداسازی کامل دارد. همچنین، بسته به مایع مورد استفاده در نمونه برداری، هر قسمت از میکروپیپت باید به درستی تمیز شود.
      – از یک سواب پنبه ای با محلول تمیزکننده و آب مقطر استفاده کنید
      – پیستون ها را با روان کننده ارائه شده در هنگام خرید کمی چرب کنید
      – همه قطعات را مجدداً مونتاژ کنید و بررسی کنید که میکروپیپت به خوبی کار می کند.

      تمیز کردن آلودگی: اگر میکروپیپت با یک ماده شناخته شده آلوده شود، مراحل تمیز کردن خاصی وجود دارد که بسته به نوع ماده باید انجام شود. اگر میکروپیپت دارای آلودگی متقاطع باشد، روال تمیز کردن بالا کافی نخواهد بود.

کاربردها/ زمینه هایی که می توان از میکروپیپت ها استفاده کرد

میکروپیپت ها عموماً در آزمایشگاه های میکروبیولوژی، شیمی و آزمایش های پزشکی برای انتقال دقیق و دقیق نمونه ها استفاده می شوند. در حالی که میکروپیپت‌های تک کانال در آزمایشگاه‌هایی استفاده می‌شوند که تحقیقات مربوط به بیولوژی مولکولی، میکروبیولوژی، ایمونولوژی، کشت سلولی، شیمی تحلیلی، بیوشیمی و ژنتیک را انجام می‌دهند، میکروپیپت‌های چند کاناله برای ELISA (تست تشخیصی)، غربالگری مولکولی، مطالعات جنبشی و تقویت DNA

برخی از زمینه های اصلی که در آن میکروپیپت به طور گسترده استفاده می شود عبارتند از:

1. داروسازی
2. مراقبت های بهداشتی
3. غذا و نوشیدنی
4. پایش محیط زیست
5. مؤسسات علمی و پژوهشی
6. کیت های تشخیصی
7. علوم زیستی

کالیبراسیون سمپلر یا میکروپیپت

کالیبراسیون میکروپیپت بخش بسیار مهمی از روال هر آزمایشگاه برای نتایج دقیق پیپت است. برای اطمینان از صحت نمونه برداری، مهم است که کالیبراسیون پیپت را هر ماه یا در فاصله چند ماه بررسی کنید. اجرای کالیبراسیون میکروپیپت مناسب طبق استانداردهای ISO 8655 نیازمند شرایط محیطی خاصی است. عواملی مانند فشار هوا، رطوبت، دما و حتی ارتفاع بر روی نتایج پیپتینگ تاثیر می گذارد. متن زیر مواد یا تجهیزات مورد نیاز و تمام مراحلی که برای انجام و بررسی کالیبراسیون میکروپیپت نیاز دارید را توضیح می دهد.

در اینجا لیستی از مواردی که برای کالیبره کردن میکروپیپت به آنها نیاز دارید آورده شده است:

• میکروپیپت که نیاز به کالیبره و نوک دارد
• آب مقطر
• لیوان تمیز
• دماسنج
• نمودار چگالی آب مقطر با دما
• تراز نیمه میکرو با خوانایی حداقل 0.0001 گرم
• دفترچه ای برای نوشتن نتایج
• ماشین حساب

نحوه کالیبره کردن پیپت با استفاده از تعادل:

1. برای اطمینان از دمای ثابت، آب مقطر را به مدت 15-20 دقیقه خارج کنید.
2. برای اندازه گیری دمای آب مقطر از دماسنج استفاده کنید.
3. لیوان را خالی بگذارید و روی ترازو تمیز کنید.
4. وزن لیوان را بگیرید.
5. اطمینان حاصل کنید که میکروپیپت تمیز و آماده کار است.
6. هنگام پر کردن میکروپیپت تا حجمی که کالیبره می شود (مثلاً 1 میلی لیتر) با آب مقطر، مطمئن شوید که حباب های هوا در فلاسک و میکروپیپت ایجاد نشده باشد.
7. آب مقطر را با استفاده از میکروپیپت در لیوان بریزید.
8. از تعادل برای اندازه گیری وزن آب مقطر استفاده کنید.
9. این فرآیند را حداقل 5-10 بار تکرار کنید و هر اندازه گیری را یادداشت کنید.
10. از فرمول V = W * Z برای محاسبه حجم توزیع شده توسط پیپت استفاده کنید.
    W وزن آب مقطر است
    Z “ضریب تبدیل بر اساس چگالی آب” و
    V حجم محاسبه شده آب توزیع شده است
    . دمای آب چگالی آن را تعیین می کند، به همین دلیل حفظ آب مهم است. درجه حرارت تا حد امکان ثابت است. 
11. میانگین نتایج. اگر 10 تست انجام دادید، مجموع 10 تست را بر 10 تقسیم کنید.
12. میانگین وزن آب مقطر W در معادله است. اکنون می توانید معادله را به صورت دستی حل کنید یا از نرم افزار استفاده کنید.
13. مرحله بعدی تعیین دقت پیپت به صورت دستی یا از طریق نرم افزار است. اگر باید این کار را به صورت دستی انجام دهید، از فرمول A = 100 x Vavg/V0 استفاده کنید
    A مخفف Accuracy است.
    Vavg میانگین حجم محاسبه شده است.
    V0 مقداری است که به پیپت برای توزیع اختصاص داده شده است.
    توصیه می شود که مقدار باید بین 99 تا 101 درصد باشد.
14. نتایج را ثبت کنید. اگر میکروپیپت به درستی کالیبره شده باشد، می توانید از آن استفاده کنید. اگر نتایج به طور مداوم اشتباه است، از پیپت ها استفاده نکنید یا آنها را قبل از استفاده مجدد تعمیر نکنید.

نحوه نگهداری سمپلر یا میکروپیپت

نکات مهم در خرید سمپلر یا میکروپیپت

بهترین میکروپیپت را برای آزمایشگاه از کجا تهیه کنیم؟

هر تکنسین آزمایشگاهی ریزپیپتی می خواهد که از نظر ارگونومی طراحی شده باشد، از نظر زیبایی شناسی قابل ارائه باشد و مقادیر  دقیق اندازه گیری را ارائه دهد. انتخاب بهترین میکروپیپت می تواند یک کار چالش برانگیز باشد زیرا بازار پر از میکروپیپت هایی است که به نظر خوب هستند اما نتایج آزمایش قابل اعتمادی ارائه نمی دهند. قبل از استفاده از هر برند میکروپیپت، مهم است که از نکاتی اطمینان حاصل کنید که می تواند شما را از خرید اشتباه پیپت نجات دهد:

– آیا میکروپیپت قادر است محدوده پیپتینگ مایع شما را مدیریت کند؟
– آیا میکروپیپت شما یک مخروط نوک جهانی برای جابجایی انواع نوک دارد؟
– آیا میکروپیپت شما در دمای استاندارد مورد نیاز اتوکلاو می شود؟
– آیا میکروپیپت شما هندلینگ صاف و راحت دارد؟
– آیا میکروپیپت شما برای توزیع دقیق کالیبره شده است؟
– آیا دقت و دقت در قرائت ارائه شده توسط میکروپیپت مطابق با استانداردهای ISO است؟

نکات بالا خرید صحیح میکروپیپت شما را تضمین می کند که برای مدت طولانی کار می کند و فعالیت های جابجایی مایعات را در آزمایشگاه شما بهبود می بخشد.

از آنجایی که میکروپیپت ها را می توان برای تعدادی از کاربردها استفاده کرد، مشکلی که فرد با آن روبرو است این است که چگونه میکروپیپت مناسب را در حین انجام یک کار خاص انتخاب کنیم.

برای این کار، می توانید راهنمای ساده و گام به گام ما را دنبال کنید. مرحله مقدماتی شامل یادداشت جزئیات آزمایشی است که قرار است با میکروپیپت انجام دهید. این به طور ایده‌آل باید شامل تعداد نمونه‌ها، حجم انتقال، تعداد تکرار، شرایط استریل و غیره باشد. تهیه یک لیست جامع به این روش، فرآیند تصمیم گیری برای استفاده از کدام میکروپیپت را آسان تر می کند.

• انتخاب نوع میکروپیپت:

میکروپیپت ها را می توان به دو نوع تقسیم کرد: میکروپیپت های جابجایی هوا و میکروپیپت های جابجایی مثبت. 

• مراحل بعدی:

پس از انتخاب نوع صحیح، بیایید به زیرگروه های موجود بر اساس معیارهایی مانند حجم مورد استفاده، کیفیت نوک ها، پیپت های دستی یا الکترونیکی و غیره نگاه کنیم. اینجاست که جزئیات دقیق تر در مورد آزمایش مفید خواهد بود.

1. یک میکروپیپت قابل تنظیم یا یک میکروپیپت ثابت:

   می‌توانید از میکروپیپتی استفاده کنید که حجم آن از قبل ثابت شده است یا می‌توانید از میکروپیپتی استفاده کنید که بر اساس نیاز آن را تنظیم کنید. اگر به طور منظم از یک حجم منفرد مانند 100 میکرولیتر برای آزمایشات خود استفاده می کنید، به دنبال پیپت با حجم ثابت مانند MICROLIT RBO Fixed Volume (Single Channel) بروید. اگر آزمایش شما مستلزم کار با طیف وسیعی از حجم‌ها است، پیپت متغیر یا قابل تنظیم را انتخاب کنید، مانند (تک کانال یا چند کانال).

2. حجم مورد استفاده:

   به عنوان یک قانون استاندارد، بهتر است کوچکترین پیپت را انتخاب کنید که بتواند حجم مورد نیاز را تحمل کند، زیرا زمانی که حجم تنظیم شده به حداقل ظرفیت میکروپیپت نزدیک باشد،  دقت قرائت ها کاهش می یابد.

   1. میکروپیپت های تک کانال یا چند کاناله:

      این تصمیم را می توان بر اساس تعداد نمونه ها یا تکرارهایی که با آنها کار می کنید اتخاذ کرد. میکروپیپت های تک کانال مانند MICROLIT RBO Single Channel (حجم ثابت و حجم متغیر) زمانی استفاده می شود که تعداد نمونه ها کمتر باشد در حالی که تعداد زیادی نمونه یا صفحات چاه را می توان به راحتی توسط میکروپیپت های چند کاناله مانند MICROLIT RBO چند کاناله (8 کاناله ,  12 کانال) استفاده می شود .

3. نکات میکروپیپت:

    نکات میکروپیپت را می توان درجه بندی کرد یا بدون درجه بندی، جهانی یا مخصوص پیپت، با فیلتر یا بدون فیلتر، استریل یا غیر استریل . نوک یونیورسال را می توان برای طیف وسیعی از پیپت ها استفاده کرد. همچنین تطبیق ظرفیت نوک با ظرفیت میکروپیپت قبل از استفاده مهم است.

4. دقت با تلرانس خاص:

   میکروپیپت ها به گونه ای طراحی شده اند که با دقت هایی در حدود چند درصد (معمولاً <5٪) از مقدار در نظر گرفته شده برای حجم کار کنند. اطمینان حاصل کنید که میکروپیپت شما همان دقتی را که برای نمونه برداری نیاز دارید ارائه می کند.

چه زمانی کالیبراسیون میکروپیپت مورد نیاز است؟

به منظور حفظ کیفیت نتایج نمونه برداری، میکروپیپت ها باید در شرایط خوبی باشند و به درستی کالیبره شده باشند. به طور معمول، فاصله زمانی که یک میکروپیپت باید کالیبره شود به عوامل زیادی بستگی دارد:

1. دفعات استفاده از پیپت
2. نوع مایعی که توسط پیپت ها پخش می شود
3. نگهداری و مراقبت از پیپت
4. کاربردهای پیپت که به دقت بالاتری نیاز دارند نیز کالیبراسیون مکرر بیشتری را می طلبند

مقررات و استانداردهای منتشر شده توسط سازمان هایی مانند FDA و ASTM International حداقل الزامات را برای اطمینان از کیفیت نتایج تست های آزمایشگاهی ارائه می کنند. مقررات مشخص می کند که تمام ابزارهای آزمایشگاهی مورد استفاده در نمونه برداری و تولید از جمله میکروپیپت ها باید به طور معمول در فواصل زمانی مناسب کالیبره شوند.

در همین سری، موسسه استانداردهای بالینی و آزمایشگاهی ( CSLI ) دستورالعمل هایی را برای میکروپیپت های تک کاناله و چند کاناله ارائه کرده است که مشخص می کند این میکروپیپت ها باید هر 3 تا 6 ماه یکبار کالیبره شوند. و حداقل دو جلد باید با 10 کپی در هر دو حالت اسمی و پایین ترین تنظیمات آزمایش شود.