نوک سمپلر چیست؟ چگونه یک نوک سمپلر مناسب انتخاب کنیم؟

حتما برایتان پیش آمده است که صبح بعد از بیدار شدن از خواب و قبل از رفتن به محل کار یا هر جای دیگری این سوال برایتان پیش بیاید که امروز بهتر است چه لباسی بپوشید؟ تصمیم شما تحت تاثیر بسیاری از عوامل مانند خلق و خو و حوصله شما در آن زمان، آب و هوای روز و افرادی است که قرار است با آن‌ها ملاقات کنید.

انتخاب یک نوک سمپلر مناسب برای سمپلر شما نیز از این قاعده مستثنا نیست و به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای انتخاب یک نوک‌ سمپلر مناسب لازم است عوامل مختلفی مانند نوع مایعات مورد استفاده در آزمایشگاه، تجهیزات و ظروف نمونه پرکاربرد در آزمایشگاه خود و مواردی از این قبیل را در نظر بگیرید. در این مقاله قصد داریم انواع نوک سمپلرها را دسته‌بندی کنیم و در رابطه با موارد استفاده هرکدام توضیحاتی را بیان کنیم.

شناخت انواع نوک سمپلرهای موجود و مطابقت آن‌ها با ویژگی‌های مورد نیاز برای سمپلر شما در کاهش خطای آزمایشات و همچنین کاهش هزینه‌های ناشی از انتخاب نادرست نوک سمپلرها، بسیار موثر خواهد بود. در ادامه با ما همراه باشید تا نوک سمپلرها را بهتر بشناسید.

نوک سمپلر چیست؟

نوک سمپلر (Tip) قطعه‌ای پلاستیکی است که به انتهای سمپلر (شفت) متصل می‌شود و جهت حجم‌برداری از مقدار مشخصی از مایعات استفاده می‌شود. این تجهیزات یک‌بار مصرف هستند و بعد از هربار استفاده توسط پَران (Ejector) سمپلر دفع می‌شود.

نوک سمپلرها در حجم‌هایی متناسب با سمپلرها طراحی می‌شوند و هر کدام از انواع آن‌ها برای کاربردهای متفاوتی طراحی شده‌اند.

در ادامه این مطلب با ما همراه باشید تا با  انواع نوک سمپلرها بیشتر آشنا شوید.

انواع نوک سمپلرها

امروزه انواع و اقسام مختلفی از نوک سمپلرها متناسب با نیازهای متفاوت تولید شده اند. انتخاب بهترین گزینه با توجه به تنوع محصولات موجود، ممکن است کمی گیج‌کننده باشد. به همین دلیل لازم است با انواع نوک سمپلرها آشنا شوید. از انواع نوک سمپلرها می‌توان به نوک سمپلرهای استریل/غیر استریل، فیلتر دار/بدون فیلتر، بلند/کوتاه، نوک سمپلرهایی با حداقل چسبندگی مایعات (Low Retention)، نوک سمپلرهایی با خروجی‌های بزرگ‌تر (Wide Bore) اشاره کرد. در ادامه به توضیح هرکدام از این مدل‌ها و ذکر کاربرد آن‌ها خواهیم‌پرداخت.

۱- نوک سمپلرهای معمولی Universal

نوک سمپلرهای یونیورسال یکی از مدل‌های کاربردی و به‌صرفه در میان انواع نوک سمپلرهای تولید شده هستند که در حجم‌های مختلف در دسترس‌اند و روی سمپلرهای تک‌کاناله و چند‌کاناله قرار گرفته و کاملا فیکس می‌شوند.

این نوک سمپلرها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای انواع سمپلرها با مارک‌های مختلف قابل استفاده هستند و یک انتخاب به‌صرفه برای تهیه نوک سمپلر به حساب می‌آیند.

۲- نوک سمپلرهای استریل/غیر استریل

بدیهی است که نوک سمپلرهای استریل برای آزمایش‌هایی استفاده می‌شود که استریل بودن تجهیزات در آن‌ها، از اهمیت بالایی برخوردار است. برای آزمایش‌های بسیار حساس استفاده از نوک سمپلر استریل امری اجتناب ناپذیر است. این مدل نوک سمپلرها، گاهی در بسته بندی تکی  (Single/individually-Wrapped) ارائه می‌شوند.

تهیه نوک سمپلرهای غیر استریل هزینه کم‌تری نسبت به مدل‌های استریل دارد به همین دلیل شاید تا به حال برای شما این سوال پیش آمده ‌باشد که آیا می‌توان برای این منظور از نوک سمپلرهای غیر استریل استفاده کرد و آن‌ها را با اتوکلاو کردن به نوک سمپلرهای مورد نیاز خود تبدیل کرد و در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد؟

از لحاظ تئوری پاسخ این سوال مثبت است. به هر حال لازم است مطمئن شوید شرکت سازنده نوک سمپلر قابل اتوکلاو بودن آن را تایید کرده باشد.

همچنین در چنین شرایطی لازم است دو نکته ذکر شده در زیر را مدنظر داشته باشید:

• در آزمایشگاه‌ها کنترل کیفی مجدد صورت نمی‌گیرد:

شرکت‌های تولید کننده نوک سمپلر پروسه استریل کردن محصولات خود را تایید می‌کنند و دائما آن را مورد بررسی قرار می‌دهند. این در حالی است که آزمایشگاه‌ها معمولا اثربخشی فرآیند اتوکلاو را کنترل نمی‌کنند و این موضوع می‌تواند بر نتایج حاصل از آزمایشات تاثیرگذار باشد و موجب آلودگی نمونه‌ها شود.

• نوک سمپلرهای اتوکلاو شده فاقد RNase و DNase نیستند:

نوک سمپلرهایی که در آزمایشگاه‌ اتوکلاو می‌شوند، استریل هستند. این نوک سمپلرها فاقد هرگونه ارگانیسم زنده هستند اما لزوما فاقدRNase  و DNase نمی‌باشند. اگر نیاز دارید که این موارد را پیش از انجام آزمایش‌های حساس خود بررسی کنید، نوک سمپلرها را بر اساس موارد ارائه شده توسط شرکت سازنده بررسی کنید و آن‌ها را با این موارد تطابق دهید تا مطمئن شوید که نوک سمپلرهای شما فاقد RNase  و DNase هستند.

نوک سمپلرهای فیلتر دار

هر بار که به کمک سمپلر مایعی را نمونه‌برداری می‌کنید، درون نوک سمپلر آئروسل (ذرات هواپخش/هوابرد) ایجاد می‌شود. اگر از نوک سمپلرهای بدون فیلتر استفاده کنید ممکن است این آئروسل‌ها سمپلر و در نتیجه نمونه‌های بعدی شما را آلوده کنند حتی اگر در هربار نمونه‌برداری از یک نوک سمپلر جدید استفاده کنید.

به عنوان مثال هنگام انجام آزمایش‌های PCR، آلودگی‌های متقاطع (cross-contamination) نمونه‌ها که به طور ناخواسته توسط آئروسل‌ها در سمپلر ایجاد شده‌اند می‌توانند باعث ایجاد نتایج مثبت کاذب شوند زیرا حتی کم‌ترین مقادیر DNA که از نمونه قبلی باقی مانده‌است، طی روند آزمایش قابل تکثیر است.

هنگام کار با نمونه‌هایی که ممکن است به سمپلر شما آسیب برسانند (مانند مواد رادیواکتیو یا مواد خورنده)، برای حفظ ایمنی و افزایش طول عمر سمپلر خود لازم است از نوک‌سمپلرهای فیلتردار استفاده کنید.

از انواع نوک سمپلرهای فیلتردار می‌توان به نوک سمپلر با فیلتر کربن [1] اشاره کرد. این فیلترها جهت محافظت از قسمت شفت سمپلر در مقابل موادی مانند اسیدها، بازها  و حلال‌های آلی مخرب طراحی شده‌اند.

برای جلوگیری از آلودگی سمپلر خود لازم است برای برداشتن مایعات ذکر شده در زیر، از نوک سمپلرهای فیلتردار استفاده کنید:

• محلول‌های RNA و DNA
• نمونه‌های عفونی
• نمونه‌های رادیواکتیو
• نمونه‌های فرار، خورنده و چسبناک (ویسکوز)
• اسید و بازهای قوی

نکته دیگری که وجود دارد این است که نوک سمپلرهای فیلتردار برای افراد مبتدی یک گزینه مناسب است. با این که برای خریداری این نوک سمپلرها لازم است مبالغ بیش‌تری را پرداخت کنید اما تا زمانی که تمام پرسنل به طور کامل در کار با سمپلر مهارت پیدا کنند و احتمال آسیب دیدن سمپلر‌ها به حداقل برسد، بهتر است به منظور احتیاط بیشتر حین نمونه‌برداری در آزمایشگاهتان، از این نوک سمپلرها استفاده کنید.

۴- نوک سمپلرهای طویل (بلند)

برای جلوگیری از انتقال آلودگی‌های ناشی از نمونه‌های خطرناک به سمپلر، نوک سمپلرهایی طراحی شده‌اند که طول بیش‌تری نسبت به نوک سمپلرهای استاندارد دارند. این افزایش طول باعث می‌شود احتمال برخورد نمونه‌ با خود سمپلر تا حد زیادی کاهش یابد.

همچنین برای برداشتن نمونه از ظروف آزمایشگاهی با دسترسی محدود مانند لوله‌های میکروسانتریفیوژ (میکروتیوب‌ها) یا پلیت‌های طویل از این نوک سمپلرها استفاده می‌شود.

شکل 2 : میکروتیوب‌های مورد استفاده در میکروسانتریفیوژ

شکل 1 :  پلیت‌های آزمایشگاهی با عمق زیاد

۵- نوک سمپلرهای کوتاه

این نوک سمپلرها دو مزیت اصلی دارند. اول این که این نوک سمپلرها امکان نمونه‌برداری یا انتقال نمونه با سمپلرهای چند کاناله به پلیت‌های ۳۸۴ یا ۱۵۳۶ خانه، (پلیت میکروتیتر یا پلیت الایزا) را فراهم می‌کند.

این پلیت‌ها معمولا برای آزمایش‌های کشت سلول مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دوم این که این مدل نوک سمپلرها ارگونومی مناسب‌تری دارند و به دلیل طول کوتاه‌تری که دارند، باعث می‌شوند فاصله میان میز و سمپلر کم‌تر شود و فشار کم‌تری به بازوها و دست کاربر وارد شود.

۶- نوک سمپلر مایع‌گریز [3] با حداقل میزان چسبندگی نمونه

این مدل نوک سمپلرها همان‌طور که از نامشان پیداست، مایعات کم‌تری را در خود نگه‌‌می‌دارند و دقیق‌تر از نمونه های مشابه هستند. برای برداشتن نمونه‌هایی که حجم کمی از آن‌ها را در اختیار دارید یا آزمایش هایی که دقت برایتان بسیار اهمیت دارد یا برای حجم‌برداری از نمونه‌های با ارزش، از این نوع نوک سمپلرها استفاده می‌شود تا ضمن صرفه‌جویی در معرف‌های با ارزش، نتایج قطعی‌ و دقیق‌تری را ارائه می‌دهند. از لحاظ عملکردی تفاوت این نوک سمپلرها با نمونه‌های عادی، در پروسه‌ی تخلیه‌ی نمونه است. در این نوک سمپلرها حداقل میزان نمونه در فرآیند تخلیه درون نوک سمپلر باقی می‌ماند.

شکل ۳ : چسبیدن مایعات به دیواره داخلی نوک‌سمپلر در نوک سمپلرهای معمولی (سمت چپ) و نوک سمپلرهای مایع‌گریز (سمت راست)

با این حال این نوک‌ سمپلرها نسبتا گران‌قیمت‌ هستند و باید بدانید که در چه مواقعی از آن‌ها استفاده کنید. لازم به ذکر است که در نمونه‌های معمولی با آبکشی نوک سمپلر مایعاتی که به دیواره‌های آن چسبیده‌اند خارج می‌شوند اما در رابطه با نمونه‌های ویسکوز، نوک سمپلرهای مایع‌گریز تفاوت قابل توجهی را در نتایج به دست آمده ایجاد می‌کنند. بنابراین برای به دست آوردن نتایج دقیق‌ترهنگام کار با نمونه‌های چسبناک، از این نوع نوک سمپلرها استفاده کنید.

در آزمایش‌هایی مانند موارد ذکر شده در پایین از نوک سمپلرهای مایع‌گریز استفاده کنید:

• PCR، تولید مولکول‌های نوترکیب با فرآیند کلونینگ (cloning)، تعیین توالی DNA به روش sequencing و سایر آزمایشات مربوط به DNA و RNA
• SDS-PAGE یا همان جداسازی مولکول‌ها بر اساس تفاوت وزن مولکولی، خالص‌سازی پروتئین‌ و دیگر آزمایش‌های آنالیزی پروتئین

آیا تمام نوک سمپلرهای مایع‌گریز (low retention) تولید شده یکسان هستند؟ تفاوت میان نوک سمپلرهای تولید شده توسط شرکت‌های مختلف چیست؟

هر کدام از شرکت‌های تولید کننده برای ساخت نوک سمپلر از یک ترکیب پلی‌پروپیلن خاص با خواص متفاوت استفاده می‌کنند. بعضی از این شرکت‌ها به پلی‌پروپیلن مورد استفاده خود پوشش‌های سیلیکونی اضافه می‌کنند. بعضی شرکت‌های دیگر نیز خاصیت آب‌گریزی پلی‌پروپیلن مورد استفاده را افزایش می‌دهند. هر دوی این روش‌ها باعث کاهش چسبندگی مایعات ویسکوز به سطح داخلی نوک سمپلر می‌شوند اما باید توجه داشته باشید که نوک سمپلرهایی که به مواد سازنده آن سیلیکون اضافه شده‌است یک ایراد عمده دارد و آن این است که ممکن است سیلیکون با نمونه شما ترکیب شود و نتایج آزمایش‌های شما را تحت تاثیر قرار دهد.

پس هنگام انتخاب نوک سمپلر به این نکته توجه داشته باشید که نوک سمپلر شما فاقد هرگونه مواد سیلیکونی باشد و برای کاهش چسبندگی آن از روش افزایش آبگریزی پلی‌پروپیلن استفاده شده باشد.

۷- نوک سمپلر با دهانه پهن (Wide Bore)

نمونه‌هایی که دارای زنجیره‌های سلولی شکننده هستند هنگام عبور از دهانه باریک نوک سمپلرهای معمولی آسیب می‌بینند. برای حجم‌برداری از این نمونه‌ها نوک سمپلرهایی طراحی شده‌اند که تقریبا %۷۰ دهانه پهن‌‌تری نسبت به نوک سمپلرهای دیگر دارند که به آن نوک سمپلرهای (Wide Bore) گفته می‌شود.

این نوک سمپلرها انعطاف‌پذیری لازم را داشته و امکان نمونه‌برداری از قسمت‌هایی که دسترسی به آن‌ دشوار است را فراهم می‌کند. در واقع نوک سمپلرهای Wide Bore جهت استفاده در آزمایشگاه‌هایی طراحی شده‌است که با ماکرومولوکول‌هایی مانند  DNA ژنومی (به خصوص هنگام انتقال زنجیره‌های سلولی شکننده)، نمونه‌های ویسکوز یا چسبناک، نمونه‌های سلولی مانند ماکروفاژها، هیبریدوما ‌[4] و هپاتوسیت‌ها (سلول‌های اصلی بافت کبد) [5] سر و کار دارند.

دهانه وسیع این نوک سمپلرها مقاومت در برابر جریان مایع را کاهش می‌دهد و مانع از بریدگی سلول‌ها و آسیب رسیدن به آن‌ها می‌شود.

۸- نوک سمپلر Gel Loading

این نوک سمپلرها برای ساده سازی بارگذاری نمونه‌ها روی ژل‌های آکریل آمید طراحی شده‌اند و معمولا انعطاف‌پذیر، بلند و باریک هستند. نوک سمپلرهای Gel Loading باعث جلوگیری از آسیب رسیدن به ژل شده و امکان نمونه‌برداری از حجم‌های بسیار کم نمونه را فراهم می‌کند. همچنین به دلیل انعطاف‌پذیر بودن، امکان برداشتن نمونه‌هایی با دسترسی دشوار را ایجاد می‌کند.

۹- نوک سمپلر برش ژل (Gel Cutting)

این مدل نوک سمپلرها برای جداسازی آسان‌تر نوکلئیک اسیدها و باندهای پروتئینی از ژل‌ها طراحی شده‌اند. با برداشتن باندهای پروتئینی به وسیله نوک سمپلرهای برش ژن، احتمال وجود آلودگی در آن را کاهش می‌دهد و علاوه‌ بر آن ایمنی نمونه‌برداری را افزایش می‌دهد به طوری که دیگر لازم نیست از اسکالپل‌های تیز [6] (نوعی تیغ جراحی) استفاده شود که ممکن است به سینی‌های برش ژل [7] و دستگاه ترانس‌لومیناتور [8] آسیب برسانند. این نوک سمپلرها معمولا به طور اختصاصی برای برداشتن باند از ژل آگارز و ژل‌های پروتئینی طراحی شده‌اند.

* ترانس لومیناتور تجهیز آزمایشگاهی است که در آزمایشگاه‌های بیولوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به این صورت که نمونه را روی آن قرار می‌دهند تا به کمک نور تابانده شده از دستگاه، باندهای DNA و RNA موجود در نمونه را مشاهده و بررسی کنند.

۱۰- نوک سمپلرهای رسانا (Conductive Pipette Tips)

اضافه کردن کربن (گرافیت) به ماده PP (پلی‌پروپیلن) در نوک سمپلرها، به آن‌ها خاصیت رسانایی الکتریکی می‌بخشند. این نوک سمپلرها برای جلوگیری از جا‌به‌جایی نوک سمپلر در سمپلرهای اتوماتیک طراحی شده‌اند و در حجم‌های مختلفی ارائه می‌شوند.

رسانایی نوک سمپلرها باعث می‌شوند ارتفاع پر شدن مایع توسط سیستم حجم‌برداری اتوماتیک تشخیص داده شود و همچنین باعث می‌شود نوک سمپلر حداقل تماس را با مایع برقرار کند و باعث ایجاد یک نمونه‌برداری و توزیع نمونه ایمن می‌شود.

اکنون که با انواع نوک سمپلرها آشنا شدید و دانستید که در موقعیت‌های مختلف باید از کدام نوک سمپلر استفاده کنید، یک سوال پیش می‌آید:

چرا کیفیت بالا و فیت بودن نوک سمپلر روی سمپلر، از پارامترهای بسیار مهم به شمار می‌رود؟

نوک سمپلرهای بی‌کیفیت که به راحتی روی سمپلر فیت نمی‌شوند، می‌توانند تاثیرات منفی بر تکرارپذیری آزمایش‌های شما داشته‌باشند. این بدان معنی است که شما باید مرتبا آزمایش‌های خود را تکرار کنید که این مسئله باعث هدر رفتن زمان و هزینه‌های شما خواهد شد. علاوه ‌بر آن متناسب با تکرار آزمایش‌ها، تعداد دفعات حجم‌برداری با سمپلر افزایش می‌یابد و در نتیجه فشار زیادی به بازو و دست‌ کاربر وارد می‌شود. به خصوص اگر از نوک سمپلر‌هایی استفاده شود که به درستی روی سمپلر فیت نمی‌شوند زیرا برای اتصال آن‌ها به سمپلر و در آخر برای دفع آن‌ها، به اعمال نیروی بیش‌تری توسط کاربر نیاز است. فشارهای ناشی از کار با نوک سمپلرهای بی‌کیفیت در دراز مدت سبب بروز آسیب‌های بدنی جدی در کاربر خواهد شد.

چگونه کیفیت نوک سمپلر را ارزیابی کنیم؟

نخستین عاملی که کیفیت نوک سمپلرها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، ترکیب پلی‌پروپیلن مورد استفاده در ساخت آن‌ها است. نوک سمپلرهای باکیفیت از پلی‌پروپیلن خالص تهیه می‌شوند که فاقد مواد افزودنی پلاستیکی یا فلزی هستند. این مواد باعث ایجاد آلودگی در نمونه‌ها می‌شوند. پس یکی از مواردی که هنگام خرید نوک سمپلر باید به آن توجه کنید این است که نوک سمپلر باید فاقد افزودنی‌ها باشد. احتمال وجود این مواد در نوک سمپلرهای رنگی بیش‌تر است زیرا این مواد افزودنی در اکثر رنگ‌ها وجود دارند.

دومین عامل تاثیرگذار قالب گیری نوک سمپلر است که باید بسیار دقیق باشد. کوچک‌ترین خطا در قالب‌گیری مانند در یک راستا نبودن و انحراف‌ نوک سمپلر، وجود پلیسه‌ها (حتی پلیسه‌های جزئی)، خراشیدگی و … می‌تواند باعث ایجاد تاثیرات منفی بر دقت و صحت نتایج آزمایش شود. خطا‌های قالب‌گیری اغلب با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند بنابراین بهتر است از خریداری نوک سمپلرهای ارزان قیمت خودداری کنید و از نوک سمپلرهای استاندارد و شناخته شده موجود در بازار استفاده نمایید.

چگونه یک نوک سمپلر مناسب انتخاب کنیم؟

ابعاد نوک سمپلرهای تولید شده توسط شرکت‌های مختلف با یکدیگر یکسان نیست بنابراین همه‌ی نوک سمپلرهای موجود در بازار برای سمپلر شما مناسب نیستند. در حالت ایده‌آل شما باید از نوک سمپلرهایی استفاده کنید که توسط شرکت سازنده سمپلرتان توصیه و معرفی شده‌است. چنانچه می‌خواهید نوک سمپلرهای دیگر را مورد استفاده قرار دهید، لازم است عملکرد آن‌ها را با دقت بررسی کنید و از صحیح بودن عملکرد نوک سمپلر اطمینان حاصل کنید.

جمع‌بندی

تهیه نوک سمپلرهای باکیفیت و مناسب ممکن است در ظاهر هزینه‌ی زیادی به همراه داشته باشد، اما باعث صرفه‌جویی در وقت، پیشگیری از خسارات مالی جدی و ایجاد ایمنی بهداشتی برای آزمایشگاه و پرسنل خواهد شد.

از طرفی انتخاب نوک سمپلر مناسب به نیازهای آزمایشگاه شما بستگی دارد. این که آیا می‌توانید به جای نوک سمپلرهای استریل، نوک سمپلرهای غیر استریل را خریداری کنید و آن‌ها را در آزمایشگاه استریل کنید یا این که استفاده از نوک سمپلرهای دهانه پهن برای شما بهتر است یا نوک سمپلر معمولی و … را قوانین آزمایشگاه شما و نوع آزمایش‌هایی که در آن آزمایشگاه انجام می‌دهید، تعیین می‌کند.

توجه به این نکات پیش از تهیه نوک سمپلرها از تکرار آزمایشات پیشگیری می‌کند و باعث صرفه‌جویی در وقت و هزینه شما خواهد شد.

هدف از نگارش این مقاله آشنایی با انواع نوک سمپلرها جهت انتخاب مناسب‌ترین نوک سمپلر برای آزمایشگاه شما بود. امیدواریم این مطالب مورد توجه شما قرار گرفته باشد.  چنانچه در رابطه با نوک سمپلرها اطلاعات بیشتری در اختیار دارید، آن‌ را با ما و دیگر خوانندگان این مطلب به اشتراک بگذارید.

واژه‌نامه