چه لوله آزمایشی مناسب چه کاربردی است؟

بدون شک لوله‌های آزمایش اساس کار در آزمایشگاه هستند که برای نگهداری نمونه، مخلوط کردن یا گرم کردن مواد شیمیایی در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لوله‌های آزمایش انواع مختلفی دارند و در ابعاد مختلفی نیز ساخته و عرضه می‌شوند.

حتما شما نیز نام لوله‌های ساده، لوله فالکون، لوله ته گرد و … را شنیده‌اید.

اما هریک از این لوله‌ها برای چه کاربردی مناسب هستند؟

در این مطلب قصد داریم به بررسی پاسخ این پرسش بپردازیم.

کاربرد لوله آزمایش

لوله آزمایش در آزمایشگاه‌های مختلف کاربردهای متفاوتی دارد. به عنوان مثال :

شیمیدانان از لوله‌های آزمایش برای مخلوط کردن، گرم کردن و یا نگهداری مقادیر کمی از مواد شیمیایی برای آزمایش‌های خود استفاده می‌کنند.

زیست‌شناسان از لوله آزمایش برای کشت و نگهداری ارگانیسم‌ها، مایعات و نمونه‌های مختلف استفاده می‌کنند.

در بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها و سایر مراکز پزشکی، لوله‌های جمع‌آوری خون با درپوش‌های رنگی  مختلف، جهت خونگیری و آزمایش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لوله‌های آزمایش از چه جنسی ساخته می‌شوند؟

برای پرسش به پاسخ سوالی که در ابتدای این مقاله مطرح شد، ابتدا باید گفت که لوله‌های آزمایش از مواد مختلفی ساخته می‌شوند و بسته به این موضوع برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. در ادامه مروری بر این موضوع خواهیم داشت:

لوله‌های آزمایش شیشه‌ای

لوله‌های آزمایش شیشه‌ای دارای دیواره ضخیم و مقاوم در برابر حرارت و یا مواد شیمیایی هستند. که امکان مشاهده راحت نمونه‌را فراهم می‌کنند. موادی که در ساخت لوله‌های شیشه‌ای به‌کارگرفته می‌شود معمولا به شرح زیر است:

• سیلیس ذوب شده: برای کاربردهایی که نیاز به پایداری حرارتی بالا و طولانی مدت دارند مناسب است.
• شیشه بوروسیلیکات: می تواند در برابر شوک حرارتی و شیمیایی مقاومت کند که آن را به یک ماده لوله آزمایش رایج برای کاربردهای آزمایشگاه‌های شیمی تبدیل می‌کند.
• شیشه کوارتز: این شیشه علاوه بر مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی، امکان انتقال بالای اشعه مادون قرمز (IR) را نیز فراهم می‌کند.
• کیماکس (KIMAX): نوعی شیشه بوروسولیکات است که در برابر شکستگی و شوک شیمیایی مقاومت خوبی دارد. لوله‌هایی که از این جنس ساخته می‌شوند، گاهی اوقات به صورت یکبار مصرف ساخته می‌شوند.
• پیرکس (Pyrex): یکی دیگر از انواع مناسب شیشه‌های بوروسلیکات است. مانند KIMAX از استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به انواع دیگر شیشه های تجاری برخوردار است.
• Zerdour: یک شیشه سرامیک لیتیوم آلومینوسیلیکات با ضریب انبساط بسیار پایین است.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در این باره می‌توانید به مقاله “کلاس‌بندی شیشه‌آلات آزمایشگاهی” مراجعه کنید.

لوله‌های آزمایشگاهی شیشه‌ای ممکن است از جنس‌های دیگری نیز ساخته شود. لوله‌آزمایش‌های شیشه‌ای معایبی دارند که ممکن است در آزمایشگاه دردسرهایی ایجاد کند. به طور مثال اگر سهواً از دست کاربر بیفتند و بشکنند، نشت مواد درون آن‌ها می‌تواند خطراتی را برای کاربران به دنبال داشته باشد. همچنین لوله آزمایش‌های شیشه‌ای معمولا از قیمت بالایی برخوردار هستند.

به همین دلیل، امروزه استفاده از لوله آزمایش‌های پلاستیکی در آزمایشگاه‌ها رواج یافته است. این لوله‌ها نسبت به لوله‌های شیشه‌ای وزن کمتری دارند و ارزان‌تر هستند.

لوله آزمایش‌های پلاستیکی

• لوله پلی پروپیلن و پلی استایرن: لوله‌هایی که از جنس PP یا PE ساخته می‌شوند، از کیفیت بالایی برخوردار بوده و برای اغلب کاربردهای آزمایشگاهی مناسب هستند. لوله‎‌های پلی استایرنی به دلیل ماهیتی که دارند، ظاهری شفاف دارند که این امر باعث می‌شود نمونه‌ی موجود در آن‌ها به راحتی قابل مشاهده باشد.
• لوله‌های EPDM: این لوله‌ها مقاومت خوبی در برابر نور خورشید، فشار هوا و گاز ازن دارند. دمای کاری پیشنهادی برای لوله آزمایش‌هایی که از جنس EPDM ساخته می‌شوند، ۵۶- الی ۱۳۵ درجه سانتی‌گراد (۷۰- تا ۲۷۵ درجه فارنهایت) است.
• لوله‌های فلورالاستومر: این لوله‌ها مقاومت خوبی در برابر حرارت، روغن و مواد شیمیایی دارند. با این وجود، عملکرد ضعیفی در دمای پایین دارند.
• لوله‌های نئوپرن: لوله آزمایش‌های ساخته شده از جنس نئوپرن در طیف وسیعی از دماها مفید هستند و در برابر نور UV مقاومت می‌کنند.
• لوله‌های نیتریل: این لوله‌ها، برای کاربردهایی در محدوده دمایی ۳۴- الی ۱۳۵ درجه سانتی‌گراد (۳۰- تا ۲۷۵ درجه فارنهایت) مناسب هستند.

لوله‌های آزمایش پلاستیکی همچنین ممکن است از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، پلی اورتان (PU) و پلی وینیل کلراید (PVC) نیز ساخته شوند.

انواع درب لوله

پیش از مرور لوله‌های آزمایشگاهی بر اساس شکل، ابعاد و کاربردی که دارند، لازم است به بررسی درب‌های مختلف لوله بپردازیم. درب لوله‌های آزمایش در مدل‌های مختلف فشاری و پیچی تولید می‌شوند که جنس‌های مختلفی نیز دارند.

لوله‌های آزمایش در صورتی که بدون درب مورد استفاده قرار گیرند، می‌توانند عواقب جبران‌ناپذیری را به دنبال داشته باشند. به عنوان مثال:

آئروسل‌ها و ذرات منتشر شده از نمونه‌های آزمایشگاهی ممکن است خطرات زیادی را برای سلامت کاربران ایجاد کنند.

در صورتی که لوله حاوی نمونه سهوا از دست کاربر بیفتد، درب لوله مانع از ریختن نمونه و آلودگی کاربر یا محیط خواهد شد.

با این وجود خیلی مواقع، لوله‌های آزمایش بدون درب فروخته می‌شوند. اما یکسری درب‌ لوله‌های جنرال وجود دارد که برای اغلب سایزهای لوله‌های آزمایش مناسب است و به صورت جداگانه نیز عرضه می‌شود. این درب‌‌ها با نام درب لوله قارچی شناخته می‌شود و برای استفاده در لوله‌‌های آزمایش با قطر ۱۲ میلی‌متر (۱۰۰×۱۲، ۷۵×۱۲ و…)، لوله‌های آزمایش با قطر ۱۳ میلی‌متر (۱۰۰×۱۳ و…)، لوله‌‌های آزمایش با قطر ۱۶ میلی‌متر (۱۰۰×۱۶ و…) و لوله‌‌های سانتریفیوژ و کووت‌ مدوّر ایده‌آل است.

 انوع لوله آزمایش بسته به شکل و ابعاد

پس از مروری بر جنس های مختلف لوله آزمایش، در ادامه به بررسی انواع لوله آزمایش از نظر ابعاد و شکل ظاهری خواهیم پرداخت.

۱. لوله آزمایش ساده

لوله آزمایش ساده اغلب برای نگهداری مواد و نمونه‌ها در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد و رایج‌ترین انواع لوله آزمایش است.  انتهای لوله آزمایش‌های ساده، گرد است و به همین دلیل با نام لوله ته گرد نیز شناخته می‌شود. این لوله‌ها اغلب در ابعاد استاندرد ۱۰۰×۱۲ و ۱۰۰×۱۶ تولید می‌شوند. جنس لوله‌های آزمایش ساده از شیشه و یا از انواع پلاستیک بوده و کاربرد گسترده‌ای در انواع آزمایشگاه‌ها مانند شیمی، علوم زیستی و پزشکی بالینی دارند. برخی آزمایشگاه‌ها نیز از آن برای کشت میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد لوله آزمایش ساده کلیک کنید.

۳. لوله CBC

لوله‌های CBC یکی دیگر از انواع لوله‌های آزمایشگاهی هستند که برای انجام آزمایش شمارش کامل خون (CBC) مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجایی که حجم نمونه‌ی لازم برای این آزمایش معمولا ۳ میلی‌لیتر است، لوله‌های CBC نیز در ابعاد کوچکتری ساخته می‌شوند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد لوله  CBC کلیک کنید.

۴. لوله آزمایش گاما کانتر

لوله‌های گاما کانتر کاربرد فراوانی در انجام تست‌های ایمونواسی (…,RIA,EIA) دارند و می‌‌توان از آن‌ها در زمینه‌‌های گوناگون از قبیل نگهداری نمونه و رقیق‌‌سازی استفاده نمود. ابعاد این لوله‌‌ها (۷۵×۱۲) به گونه‌‌ای انتخاب و طراحی شده‌ است که بتوان آن‌ها را مستقیماً درون بسیاری از دستگاه‌های گاما کانتر قرار داد و دیگر نیازی به تعویض لوله نباشد. به این ترتیب از ریختن و هدر رفتن نمونه در هنگام انتقال جلوگیری خواهد شد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد لوله گاما کانتر کلیک کنید.

۵. لوله آزمایش مخصوص جوشاندن مواد (Boiling Tube)

لوله آزمایش‌های Boiling لوله‌های آزمایش ضخیمی هستند که برای جوشاندن مواد شیمیایی استفاده می‌شوند. این لوله‌ها از لوله‌ آزمایش‌های معمول ضخیم‌تر بوده و از نظر ابعادی نیز حدود ۵۰ درصد بزرگتر هستند. زیرا اگر لوله به اندازه کافی بزرگ نباشد، به‌دلیل عدم وجود فضای کافی برای انبساط مایع، لوله ممکن است منفجر شود.

لوله‌ آزمایش‌های مخصوص جوشاندن اغلب از جنس شیشه بوروسیلیکات ساخته می‌شوند که در برابر شوک‌های حرارتی مقاوم است. این ماده حتی زمانی که در معرض گرمای شدید قرار می‌گیرد نشکسته و ذوب نمی‌شود. به همین دلیل می‌توان لوله را به راحتی روی شعله چراغ بونزن قرار داد.

لوله آزمایش‌های Boiling می‌توانند به عنوان جایگزینی برای لوله‌های آزمایش ساده استفاده شوند، به خصوص زمانی که حجم بیشتری از نمونه وجود داشته باشد.

۶. لوله‌های ان.ام.آر (NMR)

NMR مخفف رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (Nuclear Magnetic Resonance) است. این عبارت در واقع نامی برای مطالعه جذب تابش فرکانس رادیویی توسط هسته‌ی اتم است که جهت مطالعه و تعیین ساختار ترکیب مواد و یا سنتز شیمیایی استفاده می‌شود. لوله‌های ان.ام.آر حاوی طیف سنجی NMR هستند که تصویربرداری روی مولکول‌ها در حالت جامد را ممکن می‌سازد. دیواره‌ی لوله‌های ان.ام.آر معمولا قطری معادل ۳ میلی متر، ۵ میلی متر و ۱۰ میلی متر و طولی معادل ۱۷ تا ۲۰ سانتی‌تر (۷ تا ۸ اینچ) دارند.

۷. لوله تیل (Thiele Tube)

لوله تیل در واقع همان لوله آزمایش ساده به همراه یک دسته‌ی متصل است که شکلی شبیه به مثلث دارد. نام این لوله به افتخار مخترع آن، یوهانس تیل (Friedrich Karl Johannes Thiele) که دانشمند آلمانی بود، انتخاب شده است. ویژگی مهم این ابزار ایجاد یک حمام روغن یا آب با دمای تقریبا ثابت است.

لوله تیل معمولاً برای تعیین نقطه ذوب یا جوش مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دسته‌ی لوله به گونه‌ای طراحی می‌شود که پس از ریختن روغن در لوله، دسته به کمک حرارت گرم شده و یک جریان همرفتی تولید می‌کند تا گرما را به طور مساوی در تمام روغن منتقل شود.

۸. لوله تیستل (Thistle Tube)

لوله تیستل یکی دیگر از لوله‌های مورد استفاده در آزمایشگاه‌ها است که شامل یک لوله باریک با یک قسمت قیف مانند بوده و قابلیت قرارگیری در هر ظرفی را دارد.

لوله تیستل معمولاً برای افزودن مایع به یک سیستم یا دستگاه استفاده می‌شود و معمولا در آزمایش‌های مربوط به غشاهای نیمه تراوا (semi-permeable membranes) مانند اسمز کاربرد دارد.

نام این لوله از گیاه thistle  (که در فارسی با نام خارمریم شناخته می‌شود) گرفته شده است زیرا شکل ظاهری لوله شبیه به این گیاه است.

در آزمایشگاه‌های دارویی و بالینی، لوله تیستل معمولاً برای مخلوط کردن و رقیق کردن مواد شیمیایی و تولید دارو استفاده می‌شود و امکان اندازه‌گیری ثابت و دقیق یک ماده در ماده دیگر را فراهم می‌کند تا از غلظت دارو مطمئن اطمینان حاصل گردد.

۹. لوله مویین (capillary tube)

لوله‌های مویین یا لوله‌های مویرگی، لوله آزمایش‌های بسیار نازکی هستند که از مواد سفت و سختی مانند پلاستیک یا شیشه ساخته شده‌اند. در این لوله‌ها، نمونه به‌واسطه‎‌یکشش سطحی درون لوله جریان می‌یابد. در عمل مویینگی یا مویرگی، سیال در جهت رو به بالا بر خلاف نیروی گرانش حرکت می‌کند. لوله‌های مویین جهت گرفتن نمونه خون برای آزمایش هماتوکریت، بسیار مناسب هستند.

۱۰. لوله کرایو

لوله‌های کرایو یا کرایوویال‌‌ها، لوله‌هایی هستند که جهت نگهداری طولانی مدت نمونه، بافت‌ها و سلول‌ها در دماهای بسیار پایین (به طور مثال ۱۹۶- درجه سانتی‌گراد) مورد استفاده قرار می‌گیرند. کرایو ویال‌ها از حجم ۱ تا ۵ میلی‌لیتر موجود هستند و بنابراین حین انتخاب آن‌ها باید به متناسب بودن لوله با کاربرد آزمایش توجه داشت.

از کاربرد دیگر لوله‌های کرایو، ذخیره‌سازی برودتی مواد بیولوژیکی با استفاده از نیتروژن مایع است.

۱۱. میکروتیوب‌ها

لوله میکروسانتریفیوژ یا میکروتیوب‌ها یکی از انواع لوله‌های پرکاربرد در آزمایشگاه هستند که برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از کاربردهای اساسی این لوله‌ها نگهداری و آزمایش نمونه خون و یا سرم است. میکروتیوب‌ها در حجم‌های مختلفی از ۰/۲ تا ۵ میلی‌لیتر موجود هستند و در رنگ‌های مختلفی نیز تولید می‌شوند. برخی از این رنگ‌ها برای نمونه‌های حساس به نور مناسب است.

درب میکروتیوب‌ها نیز اغلب به‌گونه‌ای طراحی می‌شود تا به راحتی باز و بسته شده و برای جلوگیری از تبخیر در طول ذخیره سازی نمونه مناسب باشد. شکل مخروطی انتهای میکروتیوب‌ها، این لوله‌ها را به گزینه ایده‌آلی برای فرآیند سانتریفیوژ کردن نمونه تبدیل کرده است.

لوله‌های استریپ نوعی میکروتیوب هستند که با نام لوله‌های PCR نیز شناخته می‌شوند و برای استفاده در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) طراحی شده‌اند. این لوله‌ها به شکل ۶ ، ۸ یا۱۲ تایی به هم متصل هستند و با درب متصل یا جداگانه فروخته می‌شوند.

لوله‌های استریپ نیز ظرفیت‌های مختلفی دارند و در رنگ‌های متنوعی تولید می‌شوند تا هم شناسایی نمونه آسانتر شود و هم بتوان نمونه‌های حساس به نور را در آن‌ها مورد بررسی و آزمایش قرار داد.

 یکی از نکاتی که باید حین خرید لوله‌های استریپ یا میکروتیوب‌ها به آن توجه داشت این است که این لوله‌ها برای RCF های متفاوتی ساخته می‌شوند. بنابراین پیش از خرید باید به RCF مورد نیاز آزمایش خود توجه داشته باشید.

جمع‌بندی

در این مطلب سعی کردیم به بررسی پاسخ یکی از پرسش‌های رایجی که در حوزه آزمایشگاهی مطرح است بپردازیم. یعنی” چه لوله آزمایشی مناسب چه کاربردی است؟”

همانطور که در این مطلب گفته شد، لوله آزمایش‌ها در مدل‌ها و ابعاد مختلفی تولید و عرضه می‌شوند که هرکدام کاربرد مخصوص خود را دارد. اما علاوه براینکه لوله‌های آزمایش اشکال و ابعاد گوناگونی دارند، از جنس‌های مختلفی نیز ساخته می‌شوند و به دو صورت استریل و غیر استریل به فروش می‌رسند. به این دلیل است که باید حین خرید لوله آزمایش حتما به کاربرد و نیاز آزمایشگاه خود توجه داشته باشید.

امیدواریم این مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد.