اگر با استون، اتانول و محلول های فرار مشابه کار کرده اید، حتما مشاهده کرده اید که بلافاصله پس از آسپیراسیون توسط میکروپپیت، این مایعات شروع به چکه کردن از نوک سرسمپلر می کنند. آیا از روشهایی مانند” کار با حداکثر سرعت ممکن” و در عین حال” قرار دادن لوله ها و ظرف ها نزدیک به یکدیگر برای جلوگیری از هدر رفت و ریزش مواد ” برای حل این مشکل استفاده می کنید؟ حتي اگر اینکار را نیز انجام دهید، باز هم معمولاً حجم ریخته شده دقيق نيست. فقط چند تغییر کوچک در تکنیک های پیپتینگ و انتخاب صحیح نوع میکروپیپت می تواند به شما برای غلبه بر این چالش و بهبود پیپتینگ کمک کند! در این مقاله با ما همراه باشید.
چرا در کار با محلول های فرار، محلول از سرسمپلر چکه می کند؟
فشار بخار خاصیتی است که توصیف می کند یک مایع برای رسیدن به تعادل، با چه سرعتی به داخل اتمسفر تبخیر شود. همه مایعات در تعادل بین حالت مایع و گاز خود قرار دارند. یک مایع برای رسیدن به این تعادل، تا زمانی که غلظت خاصی از آن در داخل اتمسفر اطراف آن وجود داشته باشد به تبخیر ادامه می‌دهد. هنگام پیپت کردن مایعات فرار با میکروپیپت های کلاسیک، مایع پس از آسپیراسیون شروع به چکه کردن می کند. این موضوع بدلیل وجود بالشتک هوا بین نمونه و پیستون داخل میکروپیپت اتفاق می افتد ( برای مطالعه بیشتر در مورد مکانیسم جابجایی مایعات با میکروپپیت های بالشتک هوا اینجا کلیک کنید). هوا انعطاف پذیر است و تحت تاثیر فاکتورهای خارجی مانند دما و فشار هوا، توسط انبساط یا فشرده شدن واکنش نشان می دهد. مایعات نیز تحت تأثیر عوامل خارجی قرار می گیرند و بدلیل فشار بخار به طور طبیعی تبخیر می شوند، زیرا رطوبت هوا کمتر است. مایعاتی مانند استون و استونیتریل فشار بخار بالایی دارند و بنابراین بیشتر از آب و به سرعت تبخیر می شوند. در حین پیپت کردن مایعات فرار، این نوع مایعات به سرعت تبخیر شده و وارد بالشتک هوا می شوند و بالشتک هوا را وادار به انبساط کرده و بنابراین فشار بخار حاصل، باعث راندن مایع موجود در داخل سرسمپلر به بیرون و در نتیجه چکه کردن مایع از نوک سرسمپلر می شود. نتیجه کار بصورت یک قطره آویزان از سرسمپلر مشاهده می شود. در تصویر زیر این پدیده را می توانید مشاهده کنید.
چگونه از ریزش مایعات فرار و اثرات آنها جلوگیری کنیم؟
از پیپتینگ معکوس استفاده کنید
برای کاهش بیشتر اثرات تبخیر، سعی کنید تا جای ممکن از روش پیپتینگ معکوس استفاده نمایید. در روش پیپتینگ استاندارد، تبخیر باعث کاهش حجم کل مایع شده و به طور مستقیم حجم برداشته شده و در نتیجه دقت را کاهش می دهد. در صورتی که در روش پیپتینگ معکوس، تبخیر باعث کاهش حجم اضافی موجود در سرسمپلر شده و بر حجم هدف تاثیر زیادی را اعمال نمی کند (برای مطالعه بیشتر در مورد انواع روش های پیپتینگ اینجا کلیک کنید).
سرسمپلر را به دفعات بیشتری خیس کنید
یکی از روش‌های کاهش یا حتی توقف چکه مایعات فرار، دستیابی به درصد بیشتری از رطوبت در بالشتک هوا است. این کار توسط خیس کردن سرسمپلر و در نتیجه اشباع کردن بالشتک هوا انجام می شود. هنگام استفاده از مایعاتی که فراریت اندکی دارند مانند اتانول ۷۰ درصد یا استون ۱ درصد، قبل از آسپیراسیون حجم مورد نظر، مایع را حداقل ۳بار ، آسپیره و دیسپنس کنید. اگر میزان فراریت مایع بیشتر است، این چرخه های خیس کردن را حدود ۸-۵ بار تکرار کنید. در صورت پیپت کردن حجم های بسیار کوچک نیز می توان تعداد چرخه های خیس شدن را افزایش داد یا از حجم بیشتری برای خیس شدن استفاده کرد. با این حال، در مورد مایعات بسیار فرار مانند اتانول ۱۰۰٪ یا کلروفرم، این کار کافی نخواهد بود. بهتر است برای کار با این نوع مایعات از میکروپیپت های جابجایی مثبت استفاده کنید. این میکروپیپت ها، سرسمپلرهایی با پیستون یکپارچه و بدون بالشتک هوا داشته و نمونه در تماس مستقیم با پیستون است و بنابراین خطر چکه کردن در اثر فشار بخار مایع وجود ندارد( برای آشنایی با انواع میکروپپیت ها اینجا کلیک کنید).
شکل زیر تفاوت بین پیپتینگ استاندارد بدون خیس کردن سرسمپلر و پیپتینگ معکوس همراه با خیس کردن سرسمپلر را برای استونیتریل نشان می دهد. همانطور که مشاهده می کنید در حالتی که هم سرسمپلر خیس می شود و هم از روش پیپتینگ معکوس استفاده می شود، نتایج بسیار دقیق تر از حالتی است که در آن از روش پیپتینگ استاندارد بدون خیس کردن سرسمپلر استفاده می شود.
در صورت استفاده از میکروپپیت الکترونیکی، سرعت آن را تنظیم کنید
در صورت استفاده از میکروپپیت های الکترونیکی، می توان سرعت آن را برای مایعات فرار تنظیم کرد. برای اینکار به راهنمای میکروپپیت الکترونیک خود مراجعه کنید. بعنوان مثال برای اتانول از سرعت حدود ۱۱۰۰ میکرولیتر بر ثانیه جهت آسپیراسیون و سرعت حدود ۳۴۰میکرولیتر بر ثانیه جهت دیسپنس می توان استفاده کرد. این سرعت به لایه اتانولی متصل به داخل سرسمپلر اجازه می‌دهد تا پایین آمده و به مخزن برسد. غلظت‌های کمتر اتانول فراریت کمتری دارند و می‌توان از سرعت های پایین‌تر استفاده کرد.
سعی کنید در پپیت کردن مهارت های کافی را کسب کنید
با انتخاب روش صحیح پیپتینگ یا تغییر ابزاری که استفاده می کنید، می توانید به راحتی دقت خود را هنگام پیپت کردن مایعات فرار افزایش دهید. علاوه بر این، می توانید با جلوگیری از چکه کردن مایع، ایمنی را افزایش داده و فرآیند کاری خود را ساده تر کنید.
تکنولوژی های جدید برای حل مشکل نشت مایعات فرار
امروزه برای حل این مشکل، تکنولوژی هایی توسط بعضی شرکت ها مثل همیلتون معرفی شده است که به Anti Droplet Control معروف است. این تکنولوژی در میکروپپیت های جابجایی هوا طراحی شده و در آن حسگرهای فشار در کانال میکروپیپت تعبیه شده است. تبخیر حلال های فرار باعث افزایش فشار و نشت فوری محلول از سرسمپلر می شود. اما در این تکنولوژی، سنسورهای فشار تعبیه شده در کانال میکروپیپت می توانند این افزایش فشار را تشخیص داده و ADC تعبیه شده نیز می تواند با جابجایی پیستون، حجم را در زمان واقعی جبران کرده و مانع از نشت مایع شود.
منابع
https://www.integra-biosciences.com/global/en/stories/how-pipette-viscous-and-volatile-liquids
https://www.artel.co/liquid-types-and-challenges-tips-for-successful-transfer/
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
