سمپلر

سمپلر ابزار آزمایشگاهی رایجی است که برای اندازه‌گیری و انتقال مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. نام دیگر سمپلر، پیپت یا میکروپیپ است که برای انتقال مایعات در حجم‌های کم و دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. سمپلرها انواع مختلفی دارند که هر یک می‌توانند مقادیر مشخصی از مایعات را جابجا کنند و برای اهداف متفاوتی به کار می‌روند. سمپلرها با توجه به حجمی که جابجا می‌کنند، دارای بخشی به نام تیپ (Tip) یا سرسمپلر هستند که بر روی بخش ابتدایی سمپلر (جایی که مایع را می‌کشد) قرار می‌گیرد و در واقع مایع مورد نظر دورن سرسمپلر قرار گرفته و از این طریق منتقل می‌شود. پس از اتمام جابجایی، سرسمپلر توسط دکمه اجکتور سمپلر، از آن جدا می‌شود.

 سمپلرهای آزمایشگاهی در انواع و اقسام مختلفی ساخته می‌شوند که هرکدام از آن‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند و برای شرایط‌ مختلفی مناسب هستند. استفاده‌ صحیح و درست از یک سمپلر، تاثیر بسزایی در دقت نتایج آزمایش‌ها دارد و جزو مهارت‌هایی است که هر پرسنل آزمایشگاهی باید به آن مسلط باشد.

♦انواع سمپلر آزمایشگاهی

سمپلرهای آزمایشگاهی، در انواع مختلفی ساخته می‌شوند و هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارند. به‌طورکلی سمپلرها در دو نوع سمپلر آزمایشگاهی حجم ثابت و سمپلر آزمایشگاهی حجم متغیر ساخته می‌شوند.
با استفاده از سمپلرهای حجم ثابت تنها می‌توان حجم معین و از پیش‌ تعیین ‌شده‌ای را جابه‌جا نمود و امکان تنظیم و تغییر حجم نمونه‌برداری شده، وجود ندارد. به عنوان مثال چنانچه از یک سمپلر حجم ثابت ۵۰ میکرولیتری به‌منظور حجم‌برداری از یک مایع استفاده شود، تنها می‌توان به میزان ۵۰ میکرولیتر از نمونه حجم‌برداری کرد و امکان برداشت مقدار کمتر و یا بیشتر از ۵۰ میکرولیتر میسر نمی‌باشد. اما در سمپلرهای حجم متغییر، امکان تنظیم و تغییر حجم نمونه‌برداری شده وجود دارد و می‌توان بنابر نیاز، حجم سمپلر را تغییر داد. نکته‌ای که باید مورد توجه قرار گیرد، آن است که سمپلرهای حجم متغییر دارای حجم مینیمم و ماکزیمم هستند و کاربر تنها در این رنج می‌تواند از نمونه حجم‌برداری نماید.
مزیت مهم سمپلرهای حجم ثابت نسبت به سمپلرهای حجم متغیر، آن است که تعداد قطعات درگیر در این مدل از سمپلرها، کمتر از سمپلرهای حجم متغیر است و این مساله باعث می‌شود تا سرویس و کالیبراسیون آن آسان‌تر باشد.

در دسته‌بندی دیگری، سمپلرهای آزمایشگاهی را می‌توان به سمپلر آزمایشگاهی تک‌کاناله و  چندکاناله تقسیم‌بندی کرد. در کارهای متداول و معمول آزمایشگاهی، از سمپلر تک کاناله برای نمونه‌برداری از مایعات استفاده می‌شود. اما در مواردی که نیاز است تا از یک نمونه به صورت مکرر حجم‌‍‌برداری صورت گیرد، به‌منظور سهولت در کار و سرعت بیشتر، از سمپلرهای چند کاناله استفاده می‌شود. این مدل از سمپلر نیز خود با داشتن دو مدل سمپلر ۸ کاناله و سمپلر ۱۲ کاناله برای جابجایی مایعات با دقت بسیار بالا مناسب می‌باشد. در واقع این مدل از میکرو پیپت نیز همانند یک سمپلر معمولی، برای برداشت محلول هایی با حجم چند میکرو لیتر تا چند صد میکرو لیتر مناسب است.

در نهایت سمپلرهای آزمایشگاهی را می‌توان به دو دسته‌ سمپلرهای مکانیکی و سمپلرهای الکترونیکی تقسیم‌بندی کرد. در سمپلرهای مکانیکی، به‌منظور حجم‌برداری از مایعات و یا تخلیه‌ی نمونه‌ی حجم‌برداری شده، نیاز است تا کاربر در طول مراحل حجم‌برداری، دکمه‌ی حجم‌برداری را به صورت دستی کنترل نماید که این کار خود نیازمند مهارت و تجربه است و باید نکات مختلفی رعایت شوند. اما در سمپلرهای الکترونیکی، مکش و تخلیه‌ی نمونه بر اساس تنظیمات دستگاه و به صورت یکنواخت صورت می‌گیرد و کاربر نقش کمتری در مراحل آن ایفا می‌کند.

نکته‌ای که باید در نظر داشته باشید، آن است که گرچه حجم‌ برداری با استفاده از یک سمپلر آزمایشگاهی الکترونیکی به صورت راحت‌تری انجام می‌شود، اما این نوع از سمپلرها دارای معایبی نیز هستند. به عنوان مثال سمپلرهای الکترونیکی نسبت به سمپلرهای مکانیکی از وزن بیشتری برخوردار هستند که این مورد در طولانی مدت باعث خستگی دست کاربر می‌شود. همچنین علاوه‌بر قیمت بیشتر، هزینه‌ی تعمیرات و نگهداری آن‌ها نیز نسبت به یک سمپلر مکانیکی بیشتر است.

♦ اصول عملکرد سمپلر

سمپلرهای مکانیکی یا پیستون‌دار معمولا با اعمال فشار دستی روی پیستون کار می‌کنند. پیستون داخل یک سیلندر با طول ثابت حرکت و حجم مشخصی از مایع را به داخل یا خارج سمپلر هدایت می‌کند.

دو نوع سمپلرهای پیستون دار موجود می‌باشد: سمپلر با حجم ثابت – که حجم ثابتی از مایع را (حجم اسمی NV: Nominal Volume) جابجا می‌کند و سمپلر با حجم متغیر – که حجم های متفاوتی را با توجه به مشخصات اختصاصی سمپلر جابجا می‌کند. تنظیم حجم متغیر روی سمپلر با حرکت پیستون و با توجه به محدوده عملکرد پیستون انجام می‌شود. در این نوع سمپلرها حجم اسمی بیشترین نوع حجمی است که سمپلر می‌تواند، نگه دارد.

انواع سمپلرهای ثابت و متغیر به دو نوع A و B نیز تقسیم می‌شوند.

نوع A: در این نوع حجمی از هوا بین سر پیستون و مایع درون سیلندر سمپلر وجود دارد (Air Displacement Pipettes).

نوع B: در این نوع پیستون در تماس مستقیم با مایع است (Positive Displacement or Direct Displacement Pipettes).

سمپلر آزمایشگاهی جا‌به‌جایی هوا: نوع A

سمپلرهای جا‌به‌جایی هوا جزو متداول‌ترین و پُرکاربردترین انواع سمپلر در آزمایشگاه‌ها محسوب می‌شوند و به‌منظور حجم‌برداری از محلول‌های آبی، ایده‌آل هستند. مکانیزم عملکرد این نوع از سمپلرها به گونه‌ای است که پیستون هرگز در تماس مستقیم با نمونه قرار نمی‌گیرد و همواره میان نمونه‌ی حجم‌برداری شده با پیستون، مقداری هوا وجود دارد.

نقطه ضعف این نوع از سمپلرها، در حجم‌برداری از مایعات ویسکوز و یا دارای چگالی بالا است و هرچه مایع حجم‌برداری شده دارای چگالی بیشتری باشد، خطای اندازه‌گیری در این نوع از سمپلرها بیشتر است. همچنین چنانچه نکات مربوط به حجم‌برداری رعایت نشود، امکان آلوده شدن قطعات داخلی این نوع از سمپلرها وجود دارد.

سمپلر آزمایشگاهی جا‌به‌جایی مثبت: نوع B

سمپلرهای جا‌به‌جایی مثبت، برای حجم‌برداری از نمونه‌های ویسکوز، چگال، فرار، رادیواکتیو و نمونه‌های خورنده مناسب هستند.

در این نوع از سمپلرها، پیستون بخشی از نوک سمپلر بوده و برخلاف سمپلرهای جابه‌جایی هوا، میان نمونه و پیستون هیچگونه فاصله‌ای وجود ندارد و پیستون با نمونه در تماس مستقیم قرار دارد. این ویژگی باعث می‌شود تا دقت این نوع از سمپلرها در حجم‌برداری از مایعات ویسکوز و چگال، بیشتر از دقت سمپلرهای جا‌به‌جایی هوا باشد.

البته باید توجه داشت که به علت آن‌که در سمپلرهای جابه‌جایی مثبت، پیستون بخشی از نوک سمپلر است، هزینه‌ی حجم‌برداری با این نوع از سمپلرها، بیشتر از سمپلرهای جا‌به‌جایی هوا است.

برای به حداقل رساندن آلودگی، همه پیپت‌ها نوک سمپلرهای یکبار مصرف دارند. برای اطمینان از محکم بودن اتصال سر سمپلر و حجم جابجا شده بوسیله پیپت پیشنهاد شده است از سر سمپلرهای توصیه شده سازنده یا نوک سمپلرهایی که برای پیپت های حجم خاص کاربرد دارند. برای اینکه حجم های مختلف روی پیپت‌ها شناسایی شوند بعضی سازندگان از کدهای رنگی استفاده می‌کنند. جدول زیر نمایانگر این کدهای قراردادی است.

جدول کد بندی رنگی پیپت

♦معیارهای ارزیابی عمکلرد سمپلر آزمایشگاهی

از راست به چپ: الف: سمپلر از دقت و درستی ضعیفی برخوردار است. ب: سمپلر از درستی مناسبی برخوردار است اما از دقت ضعیفی بهره میبرد. ج: سمپلر دارای دقت مناسبی است اما از درستی ضعیفی برخوردار است. د: سمپلر از دقت و درستی مناسبی برخوردار است.

الزامات استفاده از سمپلر آزمایشگاهی

برای استفاده از سمپلر، آزمایشگاه باید به طور مطلوب تمیز و از نور کافی برخوردار باشد؛ همچنین شرایط عمومی استفاده عبارت است از:

    1. از ثابت ماندن دمای اتاق در 20 درجه سانتیگراد و تغییرات دمای 5± درجه سانتیگراد ( بین 30 – 15 درجه ) اطمینان حاصل نمایید.
    2. از رطوبت نسبی اتاق (50%<) اطمینان حاصل کنید. سمپلرها نمونه‌ها و مواد مایع باید در شرایط آزمایشگاه پایدار باشند. معمولا پیشنهاد شده است که این مواد 2 تا 3 ساعت قبل از انجام آزمایش به دمای اتاق برسند.
    3. از کار کردن با سمپلرها در زیر نور مستقیم خورشید خودداری کنید.
    4. اگر از مواد سمی و یا موادی که احتمال خطرات بیولوژی دارند، استفاده می‌شود از لوازم ایمنی و محافظ مناسب استفاده کنید.

 هشدار: قبل از استفاده از سمپلر، از کالیبره و مناسب بودن سمپلر برای جابجایی حجمی از مایع اطمینان حاصل نمایید.

 توصیه های کلی

    1. از قرار گرفتن پیپت در حالت عمودی در محلول اطمینان حاصل کنید. این حالت از عدم دقت در انتقال می‌کاهد.
    2. از توصیه های سازنده برای حداقل قابلیت قرارگیری (Minimum Immersion Depth) سر سمپلر و پیپت در مایع آگاه باشید. این مقدار با توجه به نوع و گنجایش پیپت متفاوت است.
    1. برای افزایش صحت پیپت، سرسمپلرها را مرطوب کنید. برای این کار حجم کمی از محلول کاری را چند بار برداشت و داخل ظرف پسماند خالی نمایید. این کار از تشکیل حباب های هوا مخصوصا در محلول های غلیظ و یا مواد آب گریز (Hydrophobic) خودداری می‌کند. همچنین سبب مرطوب شدن یکنواخت دیواره داخلی سرسمپلرها و پیستون می‌شود. این عمل برای پیپت‌ها با حجم µl 10 و یا کمتر ضروری نمی‌باشد.
    2. بعد از پر کردن سرسمپلر، قطرات روی نوک سرسمپلر را تمیز نمایید. برای این کار نوک سرسمپلر را آهسته به دیواره لوله آزمایش بزنید. استفاده از کاغذ جاذب ممکن است لازم شود، در این صورت بیشتر باید دقت نمود تا از آلودگی احتمالی جلوگیری گردد.
    3. محلول داخل سرسمپلر را در لوله آزمایش خالی کنید. این کار را با تماس نوک سرسمپلر به دیواره لوله آزمایش انجام دهید. نوک سرسمپلر باید با زاویه 45 – 30 درجه و 10 – 8 میلیمتر بالاتر از سطح مایع با دیواره لوله تماس داشته باشد.

♦روش صحیح پیپت کردن

در زیر مراحل متداول برای استفاده از سمپلرهای مکانیکی نوع A توضیح داده شده است. کاربر باید به توصیه های سازنده توجه کند. این مراحل در استفاده از سمپلرهای الکتریکی نیز کابرد دارد.

    1. یک سرسمپلر نو را با توجه به مشخصات پیپت به آن متصل نمایید. از آلوده شدن سرسمپلر با مواد دیگر جلوگیری نموده و از محکم بودن اتصال سر سمپلر اطمینان حاصل نمایید.
    2. پیستون را تا موقعیت توقف یک (First Limit)، (اولین مرحله) فشار دهید. در این موقعیت نوک سرسمپلر نباید با سطح مایع تماس پیدا کند.
    3. نوک سرسمپلر را با توجه به جدول راهنما در داخل مایع قرار دهید. یا از توصیه‌های سازنده استفاده نمایید و پیپت را کاملا در حالت عمودی نگه دارید. این حالت مطابق با موقعیت B1 (اولی از چپ) در شکل است.
    4. پیستون را به آرامی و به طور کامل رها کنید تا مایع را برداشت کند (موقعیت A2). قبل از اینکه سر سمپلر را از داخل مایع خارج کنید. حداقل 2 ثانیه صبر کنید.
    5. نوک سر سمپلر را در لوله آزمایش در زاویه 45 – 30 درجه با دیواره داخلی لوله نگه دارید. اگر لوله آزمایش که گیرنده مایع است دارای محلول است از تماس نوک سر سمپلر با محلول داخل لوله آزمایش خودداری نمایید (موقعیت A3).
    6. محتویات داخل سر سمپلر را با فشار دادن پیستون تا موقعیت توقف یک خالی نمایید (موقعیت B4). در تمام مراحل اطمینان حاصل نمایید که نوک سرسمپلر و سطح داخلی لوله گیرنده مایع در تماس هستند. به آرامی نوک سرسمپلر را در سطح داخلی در ارتفاع 10 – 8 میلیمتر از سر لوله حرکت دهید تا قطره ای در نوک سرسمپلر باقی نماند.
    7. پیستون را فشار دهید تا به موقعیت توقف دو (Second Limit)، (دومین مرحله) برسد (موقعیت C5). این کار قطره باقی مانده در داخل سر سمپلر را با بیرون راندن هوا خالی می‌کند. پیپت را تا بیرون آوردن از لوله آزمایش در همین حالت (موقعیت C5) نگه دارید. به محض اینکه پیپت را از لوله آزمایش خارج کردید، پیستون را به حالت اولیه برگردانید.
    8. سرسمپلر را با فشار دادن دکمه انتهای پیپت دور بیندازید (موقعیت 6).

♦آلودگی زدایی و نگهداری سمپلر

    1. هر روز سمپلر را با محلول یا شوینده مناسب باید تمیز کنید. انتخاب محلول شوینده باید بر اساس توصیه‌های شرکت سازنده باشد.
    2. سمپلر را با توجه به توصیه‌های شرکت سازنده استریل کنید. بعضی سمپلرها در اتوکلاو با درجه حرارت 121 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی 20 دقیقه استریل می‌شوند. در بعضی از انواع سمپلرها لازم است اجزای سمپلر از هم باز شوند تا بخار به قسمت‌های داخلی سمپلر برسد. باز کردن پیپت‌ها باید مطابق دستورالعمل‌های سازنده باشد. این کار با استفاده از یک سری ابزارها و آچارهایی که زمان فروش سمپلر با آن ارائه می‌گردد، امکان پذیر است. بعد از استریل کردن، اجزای سمپلر در دمای اتاق باید دوباره به هم متصل شوند. از خشک بودن اجزای سمپلر باید قبل از این کار مطمئن شد. برای استریل کردن سمپلرها بعضی سازندگان استفاده از محلول ایزوپروپانول 60%، شستن با آب مقطر، خشک کردن و سپس اتصال قطعات را پیشنهاد می‌دهند.
    3. اگر از سمپلرها برای انتقال مواد خورنده و یا زیان آور استفاده شده است، تمیز کردن و ضد عفونی آن قبل از استفاده دوباره و یا حذف از مراحل کاری آزمایشگاه به عهده کاربر می‌باشد. پیشنهاد می‌شود یک گزارش که در آن نوع، مدل، شماره سریال و مواد آلوده کننده و مواد مورد استفاده بعد از تمیز نمودن سمپلر در آن ثبت شده است، تهیه شود.

در تصویر زیر مراحل باز کردن اجزای یک سمپلر نشان داده شده است. 

جهت نگهداری از سمپلر لازم است که:

    • اجزای سمپلر را با توجه توضیحات دفترچه راهنما باز کنید. این مراحل با توجه به مدل و شرکت سازنده متفاوت است ولی بدنه اصلی سمپلر به وسیله یک پیچ باز می‌شود.
    • واشرها، پیستون و داخل سیلندر را قبل از روغن کاری تمیز کنید. اگر اجزای داخلی به طور تصادفی آلوده شوند، تمام سطوح با مایع شست و شوی معمولی و آب مقطر باید تمیز شوند. اگر نیاز به تعویض واشرها احساس شود، واشرهای آسیب دیده باید با واشر مشابه و دارای مشخصات یکسان با نوع اصلی جایگزین شوند. نوع واشرها بسته به سمپلر و مدل فرق می‌کند.
    • پیستون را با روغن سیلیکا مخصوص سمپلر روغن کاری نمایید. از روغنی که توسط سازنده پیشنهاد شده است، استفاده نمایید و روغن اضافی را با کاغذ جاذب پاک کنید.
    • مراحل معکوس را برای سوار کردن قطعات سمپلر انجام دهید.
    • سمپلر را قبل از استفاده کالیبره کنید.

♦کالیبراسیون سمپلرها

به ‌منظور ارزیابی عملکرد سمپلرها، از معیارهای دقت و درستی استفاده می‌شود و همچنین برای تعیین مقدار خطای سمپلر در حجم‌ برداری از نمونه‌ها، خطای سیستماتیک و خطای تصادفی سمپلر محاسبه می‌گردد؛ اما چه زمان باید نسبت به کالیبراسیون یک سمپلر آزمایشگاهی اقدام کرد و میزان خطای قابل قبول چه مقدار است؟

حدود مجاز خطاهای سمپلر، توسط استانداردهای بین‌المللی و ملی مشخص شده است و چنانچه خطاهای سمپلر از این مقدار تجاوز نماید، باید کالیبره شود. اما به‌ طور کلی و به ‌منظور اطمینان از عمکلرد مناسب سمپلرها، پیشنهاد می‌شود تا حداقل یک مرتبه در سال، نسبت به کالیبراسیون سمپلر آزمایشگاهی، اقدام شود.
باید اطمینان حاصل کرد سمپلرها در برداشتن نمونه‌های بسیار دقیق به درستی عمل می‌کنند یا خیر. این فرایند در آزمایشگاه‌های مرجع و تحت شرایط کنترل شده و استاندارد شرکت‌های کالیبراسیون ذیصلاح انجام می‌شود؛ عموما برای کالیبراسیون سمپلر از آزمون گرانش با استفاده از ترازوهای بسیار دقیق 0.001 میلی‌گرم در شرایط محیطی و آزمایشگاهی بسیار مناسب استفاده می‌شود تا سمپلر با کمترین مقدار عدم قطعیت کالیبره شود.

در همین راستا شرکت دقت پویای نوین با اخذ گواهینامه تایید صلاحیت ISI/IEC 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران همچنین در دست داشتن گواهینامه تایید صلاحت از سازمان‌ ملی استاندارد به عنوان آزمایشگاه همکار و با بهره‌مندی از کادری مجرب و سابقه‌ای طولانی در انجام امور کالیبراسیون، با استفاده از کالیبراتورها و دستگاه‌های مرجع استاندارد که قابل ردیابی به مراجع بین‌المللی و ملی هستند، سهم بزرگی از تعمیر، تنظیم و کالیبراسیون سمپلرها را به خود اختصاص داده است.

شرکت کالیبراسیون دقت پویای نوین با بیش از دو دهه فعالیت تخصص مهندسی، تجربه همکاری بسیاری با صنایع متعدد پزشکی و دارویی، بیمارستان‌ها آزمایشگاه‌های پاتولوژی و شیمیایی و … جهت کالیبراسیون انواع سمپلرها، در کارنامه حرفه‌ای خود به ثبت رسانده است و آمادگی خود را جهت ارائه خدمات کالیبراسیون به تمام مراکز مربوطه اعلام می‌دارد.

مدارک و اصطلاحات کالیبراسیون سمپلر:

  • روش اجرایی جا‌به‌جایی ابزار: DLQ-P-27- جا‌به‌جایی سمپلر جهت کالیبراسیون سمپلر داخل آزمایشگاه
  • استاندارد بین المللی ISO-4787:1984: کالیبراسیون سمپلر
  • استاندارد بین المللی ISO-648:1997: کالیبراسیون سمپلر
  • استاندارد بین المللی ISO-835:1981: کالیبراسیون سمپلر
  • استاندارد بین المللی ISO/TR20461:2000: کالیبراسیون سمپلر
  • استاندارد دفاعی IDS-345: کالیبراسیون سمپلر