پیپت آزمایشگاهی چیست و چه کاربردی دارد ؟

پیپت آزمایشگاهی یکی از ابزارهای مهم برای برداشتن، انتقال و اندازه گیری حجم مشخصی از مایعات است. این وسیله در آزمایشگاه های پزشکی، تشخیص طبی، زیست شناسی، شیمی، داروسازی، صنایع غذایی و مراکز تحقیقاتی کاربرد گسترده ای دارد. پیپت ها در مدل های مختلفی مانند پیپت مدرج، پیپت حجم سنجی، پیپت پاستور، میکروپیپت، پیپت الکترونیکی و پیپت یک بار مصرف تولید می شوند.
هر کدام از این مدل ها برای حجم، دقت و نوع خاصی از آزمایش طراحی شده اند. انتخاب درست پیپت و رعایت اصول استفاده، تمیزکاری و کالیبراسیون آن تاثیر مستقیمی بر دقت نتایج آزمایش دارد. در این مقاله با ساختار، انواع، کاربردها، روش استفاده و نکات نگهداری پیپت آزمایشگاهی آشنا می شویم.

پیپت آزمایشگاهی چه وظیفه ای دارد؟

پیپت وسیله ای است که برای انتقال مقدار مشخصی از مایع از یک ظرف به ظرف دیگر استفاده می شود. مهم ترین ویژگی این ابزار، امکان جابه جایی مایع با دقت بالا است. در بسیاری از آزمایش ها، حتی اختلاف چند میکرولیتر می تواند نتیجه نهایی را تغییر دهد؛ بنابراین استفاده از ابزار مناسب برای اندازه گیری حجم، اهمیت زیادی دارد.
پیپت ها بر اساس ظرفیت و نوع طراحی می توانند حجم های بسیار کم یا چند میلی لیتر از مایعات را منتقل کنند. برخی مدل ها فقط یک حجم مشخص را جابه جا می کنند، در حالی که مدل های مدرج یا قابل تنظیم امکان انتخاب حجم های مختلف را فراهم می سازند. در آزمایش های دقیق، معمولا از میکروپیپت های مکانیکی یا الکترونیکی استفاده می شود. برای انتقال حجم های بیشتر نیز می توان از پیپت های شیشه ای مدرج یا پیپت های سرولوژیکی کمک گرفت.
عملکرد پیپت به این صورت است که با ایجاد خلأ یا تغییر فشار درون بدنه، مایع به داخل لوله یا سرسمپلر کشیده می شود. سپس با آزاد کردن فشار، مایع در ظرف مقصد تخلیه می گردد. در مدل های قدیمی، این کار با پوآر یا پمپ پیپت انجام می شد؛ اما در میکروپیپت های جدید، یک پیستون داخلی و سیستم فنری این فرآیند را کنترل می کند.

اجزای اصلی پیپت

ساختار پیپت به نوع آن بستگی دارد، اما بیشتر پیپت ها از چند بخش اصلی تشکیل شده اند. در پیپت های شیشه ای، بدنه اصلی به شکل یک لوله باریک ساخته می شود و ممکن است دارای درجه بندی یا حباب مرکزی باشد. بخش باریک تر پیپت در تماس با مایع قرار می گیرد و قسمت بالایی برای اتصال به پوآر، پمپ یا تجهیزات مکش استفاده می شود.
در میکروپیپت های مکانیکی، دکمه تنظیم حجم برای تعیین مقدار مایع مورد نظر به کار می رود. این دکمه معمولا در قسمت بالایی دستگاه قرار دارد. دکمه فشاری نیز برای مکش و تخلیه مایع استفاده می شود. قسمت دیگری به نام اجکتور سرسمپلر وجود دارد که برای جدا کردن سرسمپلر مصرف شده از بدنه پیپت کاربرد دارد.
مخروط اتصال سرسمپلر، محل نصب نوک پلاستیکی پیپت است. این قسمت باید به صورت کامل با سرسمپلر هماهنگ باشد تا نشتی هوا یا مایع ایجاد نشود. در مدل های چند کاناله، چند مخروط اتصال در کنار هم قرار گرفته اند و امکان انتقال همزمان مایع به چند چاهک یا لوله را فراهم می کنند.

آشنایی با مهم ترین انواع پیپت

پیپت ها بر اساس روش عملکرد، جنس، میزان دقت و حجم قابل انتقال به گروه های مختلف تقسیم می شوند. شناخت این دسته بندی به کاربر کمک می کند دستگاهی متناسب با نیاز آزمایشگاه انتخاب کند.

-پیپت مدرج

پیپت مدرج یک لوله شیشه ای یا پلاستیکی است که روی بدنه آن خطوط و اعداد مختلف درج شده است. با استفاده از این درجه بندی می توان حجم های متفاوتی از مایع را برداشت یا منتقل کرد. مقدار مایع معمولا با مقایسه سطح هلالی آن با خطوط روی بدنه خوانده می شود.
برای قرائت دقیق، پیپت باید به صورت عمودی نگه داشته شود و چشم کاربر هم سطح با سطح مایع قرار گیرد. در مایعات شفاف، پایین ترین قسمت هلال مایع باید با خط مربوط به حجم مورد نظر تطبیق داده شود. پیپت مدرج برای آزمایش هایی مناسب است که به حجم های مختلف نیاز دارند، اما دقت آن ممکن است از پیپت حجم سنجی کمتر باشد.

-پیپت حجم سنجی یا حباب دار

پیپت حجم سنجی دارای یک حباب در بخش میانی و معمولا یک خط نشانه در قسمت بالایی است. این وسیله برای اندازه گیری تنها یک حجم مشخص طراحی شده است. برای مثال، یک پیپت حجم سنجی ۱۰ میلی لیتری فقط برای انتقال همان حجم کالیبره شده است.
این مدل دقت بالایی دارد و در محلول سازی، تهیه محلول های استاندارد و آزمایش های شیمیایی کاربرد فراوانی پیدا می کند. هنگام استفاده، مایع باید دقیقا تا خط نشانه بالا کشیده شود. به دلیل طراحی خاص، نباید از این پیپت برای اندازه گیری حجم های متفاوت استفاده کرد.

-میکروپیپت

میکروپیپت برای انتقال حجم های کم مایع، معمولا در محدوده میکرولیتر، استفاده می شود. این وسیله در آزمایش های مولکولی، ژنتیک، کشت سلولی، میکروب شناسی و تشخیص طبی نقش مهمی دارد. میکروپیپت ها ممکن است حجم ثابت یا حجم متغیر داشته باشند.
در مدل حجم ثابت، دستگاه فقط یک مقدار مشخص را منتقل می کند. در مدل حجم متغیر، کاربر می تواند با چرخاندن تنظیم کننده، حجم مورد نظر را در محدوده تعیین شده انتخاب کند. استفاده از میکروپیپت باید با سرسمپلر مخصوص انجام شود و هر سرسمپلر نیز باید با ظرفیت و نوع پیپت سازگار باشد.

-پیپت پاستور و یک بار مصرف

پیپت پاستور بیشتر برای انتقال قطره ای یا جابه جایی مقدار کمی از مایع استفاده می شود. این ابزار معمولا برای اندازه گیری دقیق کالیبره نشده است و نباید آن را جایگزین میکروپیپت یا پیپت حجم سنجی کرد.
پیپت های یک بار مصرف نیز معمولا از پلاستیک ساخته می شوند و برای انتقال سرم، پلاسما، معرف ها یا نمونه های آزمایشگاهی کاربرد دارند. استفاده از مدل یک بار مصرف، خطر آلودگی متقابل میان نمونه ها را کاهش می دهد.

-پیپت الکترونیکی

پیپت الکترونیکی با استفاده از موتور یا سیستم کنترل برقی، عملیات مکش و تخلیه را انجام می دهد. این مدل ها برای کارهای تکراری و آزمایش هایی که به دقت و سرعت بالا نیاز دارند، مناسب هستند. برخی نمونه ها قابلیت برنامه ریزی حجم، سرعت مکش و سرعت تخلیه را دارند.
پیپت های الکترونیکی در مدل های تک کاناله و چند کاناله تولید می شوند. مدل چند کاناله می تواند چندین نمونه را به صورت همزمان منتقل کند و در کار با میکروپلیت ها بسیار مفید است.

کاربردهای پیپت در آزمایشگاه

پیپت در بیشتر فرآیندهایی که نیاز به انتقال دقیق مایعات دارند مورد استفاده قرار می گیرد. در آزمایشگاه های تشخیص طبی، از پیپت برای انتقال سرم، پلاسما، خون، معرف ها و محلول های آزمایشی استفاده می شود. در آزمایش های شیمیایی، این ابزار برای تهیه محلول های استاندارد، رقیق سازی نمونه ها و انجام واکنش های حجمی به کار می رود.
در آزمایشگاه های زیست شناسی مولکولی، پیپت یکی از تجهیزات ضروری برای انتقال DNA، RNA، بافرها، آنزیم ها و محلول های واکنش است. در آزمایش های PCR، کوچک ترین خطا در حجم مواد می تواند موجب شکست واکنش یا ایجاد نتیجه نادرست شود؛ به همین دلیل استفاده از میکروپیپت کالیبره اهمیت زیادی دارد.
در کشت سلول نیز از پیپت برای انتقال محیط کشت، محلول های شستشو، سوسپانسیون سلولی و مواد غذایی استفاده می شود. در صنایع داروسازی، کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه، پیپت برای آماده سازی نمونه ها و ترکیب دقیق مواد مورد استفاده قرار می گیرد. در صنایع غذایی نیز برای آزمایش های میکروبی، شیمیایی و بررسی ترکیبات مختلف از پیپت استفاده می شود.

اصول صحیح استفاده از پیپت

برای دستیابی به نتیجه دقیق، تنها داشتن یک پیپت مناسب کافی نیست؛ روش کار کاربر نیز اهمیت زیادی دارد. محیط آزمایش باید تمیز، روشن و دارای دمای پایدار باشد. دمای مناسب برای بسیاری از عملیات پیپت کردن حدود ۲۰ درجه سانتی گراد است و تغییرات شدید دما می تواند حجم واقعی مایع منتقل شده را تغییر دهد.
نمونه، پیپت و سرسمپلر باید پیش از شروع کار با شرایط محیط سازگار شوند. بهتر است محلول ها مدتی در آزمایشگاه قرار بگیرند تا دمای آن ها با دمای محیط یکسان شود. اختلاف دمای زیاد میان مایع و تجهیزات ممکن است باعث انبساط یا انقباض هوا و در نتیجه کاهش دقت شود.
هنگام مکش، پیپت باید تا حد امکان عمودی نگه داشته شود. سرسمپلر نباید بیش از مقدار توصیه شده در مایع فرو برود؛ زیرا ورود بیش از اندازه آن به محلول، احتمال آلودگی و خطای حجمی را افزایش می دهد. پس از مکش نیز باید چند لحظه صبر کرد تا حجم مایع کاملا پایدار شود.
برای تخلیه محلول، نوک سرسمپلر باید با زاویه تقریبی ۳۰ تا ۴۵ درجه به دیواره ظرف مقصد تماس داشته باشد. تخلیه باید به صورت آرام و کنترل شده انجام شود. ضربه زدن شدید، تخلیه سریع یا وجود حباب هوا می تواند حجم واقعی انتقال یافته را تغییر دهد.

اهمیت پیش مرطوب سازی سرسمپلر

در برخی آزمایش ها، به ویژه هنگام کار با حجم های کم یا محلول های غلیظ، پیش مرطوب سازی سرسمپلر می تواند دقت را افزایش دهد. در این روش، مقدار کمی از محلول چند بار به داخل سرسمپلر کشیده و سپس دور ریخته می شود. این کار باعث می شود دیواره داخلی سرسمپلر با محلول مورد نظر پوشانده شود و احتمال جذب مایع روی دیواره کاهش یابد.
پیش مرطوب سازی برای محلول های چسبناک، مواد آب گریز و حجم های بالاتر از حدود ۱۰ میکرولیتر اهمیت بیشتری دارد. البته برای نمونه های حساس یا آلوده، باید از سرسمپلرهای استریل و یک بار مصرف استفاده شود و محلول پیش مرطوب سازی به ظرف اصلی بازگردانده نشود.

شرایط نگهداری و مراقبت از پیپت

پیپت های مکانیکی باید پس از پایان کار تمیز شوند و در صورت تماس با مواد خورنده، سمی یا زیستی، مطابق دستورالعمل ایمنی ضدعفونی شوند. در صورتی که مایع به داخل بدنه پیپت نفوذ کرده باشد، نباید دستگاه بدون بررسی دوباره استفاده شود؛ زیرا ممکن است قطعات داخلی، پیستون یا آب بندی ها آسیب دیده باشند.
پیپت بهتر است در جایگاه مخصوص و در حالت عمودی نگهداری شود. قرار دادن آن روی میز، به ویژه زمانی که سرسمپلر روی آن نصب است، می تواند موجب وارد شدن فشار به مخروط اتصال و تغییر شکل قطعات شود. نگهداری در معرض نور مستقیم خورشید، گرمای زیاد، رطوبت و مواد شیمیایی نیز به بدنه و قطعات داخلی آسیب می زند.
سرسمپلرها باید در بسته بندی مناسب، دور از گرد و غبار و رطوبت نگهداری شوند. هرگز نباید از سرسمپلرهای ترک خورده، تغییر شکل داده یا ناسازگار با پیپت استفاده کرد. برای مواد خطرناک نیز استفاده از سرسمپلرهای دارای فیلتر توصیه می شود.

کالیبراسیون پیپت و تاثیر آن بر دقت آزمایش

کالیبراسیون فرآیندی است که طی آن حجم واقعی مایع منتقل شده با حجم تنظیم شده روی پیپت مقایسه می شود. حتی پیپت های با کیفیت نیز در اثر استفاده مداوم، ضربه، تغییر دما، آلودگی یا فرسودگی قطعات ممکن است از دقت اولیه خارج شوند.
در آزمایشگاه های حرفه ای، پیپت ها باید در دوره های مشخص و بر اساس میزان استفاده، نوع مواد و اهمیت آزمایش کالیبره شوند. یکی از روش های رایج، روش وزنی است که در آن آب خالص با ترازوی دقیق وزن می شود و وزن به حجم تبدیل می گردد. کالیبراسیون باید در شرایط دمایی کنترل شده و توسط فرد آموزش دیده انجام شود.
در صورت مشاهده نشتی، ایجاد حباب، سخت شدن حرکت پیستون یا تفاوت میان حجم واقعی و حجم تنظیم شده، باید پیپت برای سرویس و کالیبراسیون بررسی شود. استفاده از پیپت خارج از کالیبراسیون می تواند باعث تکرار آزمایش، هدر رفت معرف ها و ثبت نتایج نادرست شود.

نکات ایمنی هنگام کار با پیپت

هرگز نباید برای مکش مایعات از دهان استفاده شود. این کار می تواند باعث ورود مواد سمی، خورنده یا آلوده به بدن شود. برای پیپت های شیشه ای باید از پوآر، پمپ پیپت یا تجهیزات مکش استاندارد استفاده کرد.
هنگام کار با نمونه های زیستی و مواد شیمیایی، استفاده از دستکش، روپوش، عینک ایمنی و در صورت نیاز هود آزمایشگاهی ضروری است. پیپت آلوده نباید بدون ضدعفونی روی میز قرار گیرد. همچنین باید از انتقال مستقیم پیپت بین ظروف مختلف بدون تعویض سرسمپلر جلوگیری شود.
پیپت های شیشه ای ترک خورده نیز نباید مورد استفاده قرار گیرند، زیرا هنگام مکش یا تخلیه ممکن است بشکنند و موجب آسیب دیدگی کاربر شوند. پس از پایان کار، مواد باقی مانده باید مطابق دستورالعمل دفع پسماند آزمایشگاهی مدیریت شوند.

جمع بندی

پیپت آزمایشگاهی ابزاری دقیق برای انتقال و اندازه گیری مایعات است و در آزمایشگاه های تشخیص طبی، تحقیقاتی، شیمی، زیست شناسی، داروسازی و صنایع غذایی کاربرد فراوان دارد. پیپت های مدرج و حجم سنجی برای اندازه گیری حجم های میلی لیتری، میکروپیپت ها برای حجم های بسیار کم و پیپت های الکترونیکی برای کارهای سریع و تکراری استفاده می شوند.
 انتخاب مدل مناسب، استفاده صحیح، نگهداری اصولی و کالیبراسیون منظم، مهم ترین عوامل حفظ دقت این وسیله هستند. مجموعه هایی مانند سایت کیان پرتو می توانند در زمینه تامین تجهیزات آزمایشگاهی، ارائه پیپت های مناسب و خدمات مرتبط با کالیبراسیون و نگهداری این ابزارها به آزمایشگاه ها کمک کنند.

سوالات متداول