آشنایی با سرسمپلر

جابجایی مایعات بخش مهمی از فرآیند تست های آزمایشگاهی است. در کار با حجم های بزرگتر، این کار خیلی دردسرساز نیست، اما هنگام آنالیز مقادیر کوچک نمونه ها و محلول ها در مقیاس میکرولیتری می تواند به یک مسئله مهم تبدیل شود. در اینجا سرسمپلرها می توانند بسیار کمک کننده باشند. صرف نظر از نوع میکروپیپت موجود در آزمایشگاه، یکی از اجزایی که در همه میکروپیپت ها وجود دارد، سرسمپلر است که یک سر ساده، پلاستیکی و یکبار مصرف است. به عبارت دیگر میکروپیپت بدون سرسمپلر قابل استفاده نیست!

سرسمپلرها، اجزای یکبار مصرف و قابل اتصال به میکروپپیت هستند که قابل اتوکلاو بوده و برای برداشت و ریختن مایعات با میکروپیپت طراحی شده اند. در حین انجام تست های آزمایشگاهی، دقت از اهمیت زیادی برخوردار است. اگر دقت در هر سطحی به خطر بیفتد، کل آزمایش  و نتایج آن می تواند به خطر بیفتد. هنگام استفاده از میکروپیپت، در صورت انتخاب سرسمپلر اشتباه، دقت و صحت، حتی در مورد بهترین میکروپیپت های کالیبره شده نیز دستخوش تغییر می شود. بسته به ماهیت آزمایش، در صورتیکه سرسمپلر با میکروپیپت سازگار نباشد، می تواند میکروپیپت را به منبع آلودگی تبدیل کرده و در نتیجه نمونه ها یا معرف های گران قیمت را هدر دهد. این امر همچنین می تواند باعث ایجاد آسیب فیزیکی به شکل آسیب فشاری مکرر (RSI)  به بازوها همراه با اتلاف زمان شود.

با توجه به طراحی ساده سرسمپلر، ممکن است تصور شود که انتخاب نوع سرسمپلر کار بیهوده ای است. با این حال، عوامل مختلفی مانند ارگونومی، دقت، ابعاد، سهولت استفاده، کیفیت، کاربرد و صحت باید قبل از خرید در سرسمپلر در نظر گرفته شود. حتی کوچکترین تغییر در شکل سرسمپلر ممکن است آن را برای استفاده نامناسب کرده و بر نتایج مطالعه علمی تأثیر منفی بگذارد. برای اطمینان از اینکه آزمایشات به طور دقیق انجام می شوند، باید از کاربرد سرسمپلرهای بی کیفیت اجتناب کرد.

سرسمپلر تقریبا در همه آزمایشگاه علمی و در حوزه های مختلف علوم زیستی، شیمی، داروسازی، بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی کاربرد دارد. بنابراین با توجه به کاربردهای متنوع آنها در زمینه های مختلف تحقیقاتی، استانداردهای کیفی خاصی توسط نهادهای نظارتی در سراسر جهان برای تضمین اهداف کیفی تعیین شده است. بعنوان مثال، تولید کنندگان میکروپیپت ها و سرسمپلرها علاوه بر ارائه اطلاعات ضروری مربوط به استفاده صحیح از تجهیزات، باید محصولات خود را با استانداردهای ISO 8655 نیز مطابقت دهند. علاوه بر این، برای انواعی از کاربردهای بیولوژیکی، نیاز به استریل بودن سرسمپلرها وجود دارد. در مطالعات خاص، فیلترهایی در داخل سرسمپلر تعبیه می‌شود تا آلودگی هوای داخل میکروپیپت توسط آئروسل ها به حداقل برسد و همچنین حجم مایع باقی‌مانده در سطح سرسمپلر نیز به حداقل برسد. برای مطالعه انواع سرسمپلرها به اینجا مراجعه کنید.

تاریخچه سرسمپلر

اولین بار در دهه ۱۹۵۰، یک پزشک آلمانی بنام هاینریش اشنیتگر، نمونه اولیه میکروپیپت را طراحی و اختراع کرد که در اوایل دهه ۱۹۶۰، حق ثبت اختراع آن را به شرکت اپندورف واگذار کرد ( برای مطالعه در مورد داستان ساخت میکروپیپت به اینجا مراجعه کنید). در سال ۱۹۶۱، اپندورف اولین میکروپیپت تجاری تولیدی خود را همراه با سرسمپلر های متناسب با آن وارد بازار کرد. جنس این سرسمپلرها از ماده پلی پروپیلن بود و بصورت یکبار مصرف تولید شد. این نوع سرسمپلرها، اولین سرسمپلرهایی بودند که وارد بازار شدند. امروزه سرسمپلر ها با جنس پلی پروپیلن و با ویژگی های مختلف برای انواع میکروپپیت ها و کاربردهای خاص، طراحی و در بازار موجود هستند.  

مزایای استفاده از سرسمپلر

در ادامه انواع مزایای استفاد از سرسمپلرها آورده شده است.

1. سرسمپلرها باعث دقت می شوند

دقت و صحت، جز کلیدی هر کار آزمایشگاهی است. با در نظر گرفتن این موضوع، اندازه گیری دقیق هر ماده آزمایشگاهی یا شیمیایی برای کسب بهترین نتایج بسیار مهم است. اینجاست که سمپلر (میکروپیپت) به همراه سرسمپلر مناسب به یک نعمت بزرگ تبدیل می شود. با استفاده از سرسمپلر مناسب می توان مقادیر مشخص و دقیق نمونه را تا حد امکان با دقت و بدون خطا اندازه گیری کرد. اینکار به کسب نتایج دقیق تر کمک می کند.

2. استفاده از آنها آسان است

پیپت کردن تکنیکی است که همه محققان و کارشناسان آزمایشگاه با آن آشنا هستند. اگر فردی فاقد این مهارت اولیه باشد، کار با نمونه امکان پذیر نیست. هر چند پیپت کردن کار نسبتاً آسانی است، اما استفاده از سرسمپلر مناسب می تواند اینکار را آسانتر نیز بکند. یادگیری کار با سرسمپلر یک مهارت ارزشمند و ساده است. با راهنمایی های مناسب، هر کسی می تواند تکنیک پیپتینگ را یاد بگیرد.

3. سرسمپلرها می توانند استریل شوند

در کارهای آزمایشگاهی که در آنها نیاز به استریل سازی است، مانند کشت سلولی، استفاده از سرسمپلر قابل استریل بسیار مهم است. سرسمپلرها نه تنها می توانند آلودگی متقاطع را کاهش دهند، بلکه اگر از سرسمپلر مناسب استفاده شود، نتایج بهتری نیز حاصل خواهد شد. سرسمپلرهای استریل برای همه انواع تحقیقات علمی نیاز نیستند. سرسمپلرهای از پیش استریل شده عاری از DNA، RNase، ATP، یا پیروژن نیز در بازار وجود دارند که در موارد مورد نیاز بکار می روند. استفاده از این سرسمپلرها، کسب نتایج بهتر و دقیق تر را تضمین می کند.

4. سرسمپلرها کارآمد بوده و باعث صرفه جویی زمان می شوند

یکی از مهم ترین نکات در کارهای آزمایشگاهی، کارایی است. کارشناس آزمایشگاه در حین جابجایی نمونه ها، باید سریع و یکنواخت عمل کند، در غیر این صورت منجر به اتلاف وقت و معرف های گرانبها می شود. استفاده از سرسمپلر، با کاهش نیاز به ابزارهای پیچیده تر و وقت گیر، به کارشناس اجازه می دهد تا آزمایش ها را سریع تر و آسان تر انجام دهد. کاهش زمان در نهایت کارایی کلی کار را افزایش می دهد.

5. سرسمپلرها دارای تنوع زیادی از نظر اندازه و رنگ و جنس می باشند

شرایط، مواد و روش های مختلف در هر آزمایشگاهی استفاده می شوند که شامل آنالیز انواع و مقادیر مختلف نمونه هاست. اینجاست که سرسمپلر می‌تواند انجام تست های آزمایشگاهی را با توجه شرایط آسان‌تر کند. سرسمپلرها در انواع و اندازه های مختلف در بازار موجود هستند (برای مطالعه انواع سرسمپلرها به اینجا مراجعه کنید)، بنابراین اهمیتی ندارد که تست شما چیست، شما می توانید انواع خاص سرسمپلرها را با توجه به نیاز خود تهیه کنید.

برخی از ویژگی های مهم سرسمپلر چیست؟

آبگریز بودن

سرسمپلرهای آبگریز از تماس آئروسل ها با شفت میکروپیپت و آلودگی آن جلوگیری می کنند. بنابراین، چنین تیپ هایی برای کاربردهایی که به درجه بالایی از استریل سازی نیاز دارند، از جمله کار با مواد رادیوایزوتوپ و  تکثیر  DNA، بهترین گزینه هستند. در چنین تیپ هایی، یک ترکیب پلی پروپیلن منحصر به فرد با ویژگی های آبگریز متمایز استفاده می شود. این ماده از پخش شدن مایعات دارای کشش سطحی کم و مرطوب شدن سطح داخلی سرسمپلرها جلوگیری کرده و اجازه می دهد تا کل نمونه از سرسمپلر خارج شود. چنین ویژگی هایی، باعث می شود تا میزان نمونه بازیابی شده از میکروپیپت به حداکثر برسد، بنابراین دقت پیپتینگ محلول های حاوی دترجنت یا هر سیال دیگری که کشش سطحی پایینی دارد، بهبود می یابد. علاوه بر این، چنین تیپ هایی، مقاومت شیمیایی بالاتری را بدون خطر نشت به داخل نمونه ارائه می دهند. این نوع تیپ ها در مطالعات بیولوژیکی بسیار حساس، مثل استفاده از معرف های ویسکوز و یا دترجنت ها کاربرد دارند. چنین کاربردهایی شامل توالی یابی، PCR و RT-PCR، آزمایشات آنالیزو خالص سازی پروتئین، SDS-PAGE و غیره است.

خالص و استریل بودن

 یک سرسمپلر با کیفیت خوب، عاری از  DNase، RNase، مهارکننده‌های PCB، پیروژن ها و دیگر انواع آلودگی‌های زیستی/بیولوژیکی است. برای از بین بردن خطر آلودگی توسط ارگانیسم های زنده، سرسمپلر باید تحت استریلیزاسیون قرار گیرد. به طور کلی، این امر با استفاده از اشعه به دست می آید. با این حال، اشعه به تنهایی نمی تواند این اطمینان را حاصل کند که سرسمپلر کاملاً استریل و عاری از اندوتوکسین ها یا اسیدهای نوکلئیک است. برای انواع سنجش های بیولوژیکی، ضروری است که تجهیزات، خالص و استریل باشند. سازنده ای که تیپ های با کیفیت بالا ارائه می دهد، از پروتکل های پاکسازی در حین تولید تبعیت کرده و مطمئن می شود که بسته بندی ها فاقد هر نوع آلودگی هستند.

مدرج بودن

همانطور که از نام آنها پیداست، سرسمپلر های مدرج دارای علامت هایی برای اندازه گیری حجم های مختلف مایع هستند. این تیپ ها به عنوان یک مقیاس ثانویه قابل اعتماد عمل می کنند و این اطمینان را ایجاد می کنند که حجم مایع کاملاً صحیح است.

قابلیت اتوکلاو

 اتوکلاو فرآیندی است که برای استریل کردن تجهیزات آزمایشگاهی مانند سرسمپلر استفاده می شود. استریلیزاسیون با عبور بخار فوق گرم از ظروف آزمایشگاهی انجام می شود. این کار با حذف هوا یا با کمک پمپ تخلیه یا جابجایی بخار به سمت پایین انجام می شود. انواع خاصی از سرسمپلر های موجود در بازار و نه همه آنها با اتوکلاو سازگار هستند. این سرسمپلرها با استفاده از مواد مقاوم در برابر اتوکلاو تولید می شوند. (۱۲۱درجه سانتیگراد، ۲۰دقیقه). با این حال، اتوکلاو در از بین بردن برخی از میکروارگانیسم‌های مقاوم به دمای بالا، یا پروتئین‌های آنزیمی مانند RNase حتی در دماهای بالا، تاثیری ندارد.

سرسمپلر چگونه ساخته می شود؟

ساخت تجهیزات پزشکی حیاتی، از جمله میکروپیپت و سرسمپلر، نیازمند شرایط بهداشتی با درجه بالا است تا خطر هر نوع آلودگی به حداقل برسد. علاوه بر این، بسیار مهم است که کیفیت محصول به قیمت حفظ بهره وری به خطر نیفتد. مواد استفاده شده برای تولید سرسمپلرها شفاف هستند تا امکان مشاهده آسان محتویات را فراهم کنند. سرسمپلرها در انواع مختلفی از جمله غیر استریل، استریل، فیلتردار و بدون فیلتر، عاری از DNase، RNase، DNA و پیروژن می باشند. همچنین ویژگی هایی شامل میزان چسبندگی پایین (low-retention)، آبگریزی و استریل بودن نیز ممکن است در ساخت سرسمپلر در نظر گرفته شود. امروزه، ماشین آلات تولیدی بسیار پیچیده ای برای تولید سرسمپلر با کیفیت عالی به کار می رود. در طول سال‌ها، با حساس شدن روش‌های پردازش، پروتکل‌های ساخت و الزامات سرسمپلر نیز به‌طور قابل ملاحظه‌ای تکامل یافته است.

 اولین و مهمترین ویژگی مهم برای انتخاب سرسمپلر، ترکیب پلی پروپیلن آن است. به طور کلی، سرسمپلر های با کیفیت بالا با استفاده از مواد پلی پروپیلن خالص ساخته می شوند. این پلیمر فاقد مواد افزودنی فلزی یا پلاستیکی است که می تواند آلاینده‌ بالقوه ای برای نمونه‌های شما باشد. مخصوصاً برای سرسمپلر‌های رنگی، لازم است سازنده از افزودنی‌های فلزی استفاده نکند. این افزودنی ها اغلب در فرآیند رنگ‌آمیزی سرسمپلر‌ها استفاده می‌شوند. پلی پروپیلن مورد استفاده در ساخت سرسمپلرها در چند سال اخیر دستخوش تغییرات زیادی شده است. به منظور ایجاد سرسمپلرهای استریل و با چسبندگی کم، تولیدکنندگان باید اطمینان حاصل کنند که مواد، فاقد مواد افزودنی مانند دی (2-هیدروکسی اتیل) متیل دودسیل آمونیوم  (DiHEMDA) و 9-اکتادسنامید (اول آمید) باشد. علاوه بر این، با توجه به معیارهای تحقیقاتی رو به رشد، ابزارهای مورد استفاده در این فرآیند و همچنین تست های کیفی انجام شده، از نظر اتوماسیون و سایر فناوری های نوآورانه به میزان زیادی بهبود یافته است. تولیدکنندگان اطمینان حاصل می کنند که فقط از تجهیزات بسیار صیقلی در فرآیند تولید استفاده می شود تا اثر عوامل جداکننده یا قالب گیری را از بین برده و کیفیت سرسمپلر اثرگذار نباشد.  

دومین عاملی که در انتخاب سرسمپلر ایده آل باید در نظر گرفت، کیفیت و نوع دستگاه تزریقی است که در فرآیند تولید تیپ از آن استفاده می شود. تولید انبوه سرسمپلر با استفاده از دستگاه های قالب گیری تزریقی با کارایی بالا انجام می شود. این فرآیند معمولاً به منظور دستیابی به راندمان بالا به صورت خودکار انجام می شود. حتی کوچکترین تغییرات در قالب های تزریقی سرسمپلر مانند ایجاد رگه می تواند بر دقت نتایج مطالعه تأثیر منفی بگذارد. تشخیص چنین انحرافاتی اغلب از طریق چشم غیرمسلح دشوار است، بنابراین مهم است که سرسمپلر ارزان قیمت موجود در بازار را خریداری نکنید، زیرا می تواند نتیجه مطالعه علمی شما را کاملاً خراب کند.

علاوه بر این، برای از بین بردن خطر آلودگی برای انواع خاصی از سرسمپلرها، تولید کنندگان از فیلترهای پیشرفته هپا استفاده می کنند که در اتاق تمیز نصب می شوند. اتاق تمیز به طور کلی برای پارامترهای مختلفی از جمله اندازه گیری ذرات هوا، نرخ تبادل هوا، دما و رطوبت اتاق، فشار مثبت هوا و غیره در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، باید دقت کرد که انحراف در هر یک از پارامترهای فوق در اسرع وقت شناسایی شده و اقدامات مناسب قبل از اینکه مقادیر انحراف از حد مجاز فراتر رود، انجام می شود. به منظور حفظ درجه بالاتری از پایداری در شرایط ساخت، کنترل دقیق عوامل فوق مهم است. برای اینکار، معمولا از اتاق های تمیز کلاس ۵، ۷ و ۸ استفاده می شود که بر اساس استانداردهای ISO 14 644-1  تایید شده اند.

در نهایت، محصول نهایی تحت آزمایش‌های کیفی سخت‌گیرانه قرار می‌گیرد تا سرسمپلر‌هایی با کیفیت بالا تولید شود. ساخت میکروپیپت و سرسمپلر با کیفیت بالا یک فرآیند پیچیده است که نیاز به برنامه ریزی و پیش بینی دقیق، تامین مواد اولیه با کیفیت و پروتکل ها/ابزارهای ساخت پیشرفته دارد. تولیدکنندگان معمولاً از استانداردهای ISO 14 644-1 برای تولید مواد آزمایشگاهی یکبار مصرف پیروی می کنند.

در هنگام خرید سرسمپلر، تناسب سرسمپلر و میکروپیپت را در نظر بگیرید. خرید سرسمپلر های تولید شده توسط سازنده میکروپیپت همیشه ایده خوبی است، با این حال، همیشه می توان سرسمپلر های متناسب یونیورسال را نیز انتخاب کرد که امروزه به راحتی در بازار موجود هستند. تناسب، احتمالاً مهم‌ترین عامل در هنگام خرید است، زیرا تیپ های نامناسب می‌توانند به شدت بر قابلیت اطمینان نتایج مطالعه تأثیر گذاشته و  منجر به اتلاف قابل توجه پول و زمان ارزشمند شما شود.

منابع

https://www.microlit.us/micropipette-tip-product-guide/

https://mbpinc.net/pipette-tips-and-their-advantages/

برای مطالعه انواع سرسمپلر به اینجا مراجعه کنید.

زهرا پیردل

کارشناسی ارشد ژنتیک انسانی و علاقمند به نویسندگی و ترجمه در حوزه علوم آزمایشگاهی، ژنتیک، علوم سلولی-مولکولی و تجهیزات آزمایشگاهی. مترجم زبان انگلیسی از سال ۱۳۹۰