سمپلر (Sampler) یکی از تجهیزات کلیدی در آزمایشگاه‌های پزشکی، زیستی و شیمیایی است که برای برداشت دقیق و کنترل‌شده حجم‌های مشخصی از مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار، که اغلب با نام میکروپیپت نیز شناخته می‌شود، به محققان و تکنسین‌های آزمایشگاهی امکان می‌دهد تا نمونه‌برداری‌هایی با دقت بالا و بدون آلودگی انجام دهند.
سمپلرها در انواع مختلفی مانند ثابت (Fixed Volume) و متغیر (Variable Volume) طراحی می‌شوند و ظرفیت آنها از چند میکرولیتر تا چند میلی‌لیتر متغیر است. از این ابزار در انجام تست‌های تشخیصی، استخراج DNA و RNA، آماده‌سازی محلول‌ها و بسیاری از فرایندهای حساس آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
استفاده صحیح از سمپلرها نه تنها دقت نتایج را تضمین می‌کند، بلکه از هدررفت نمونه‌ها و بروز خطاهای انسانی نیز جلوگیری می‌نماید. به همین دلیل، انتخاب یک سمپلر با کیفیت و کالیبراسیون منظم آن، از مهم‌ترین فاکتورهای موفقیت در کارهای آزمایشگاهی به شمار می‌رود. در این مقاله از سایت آریا مبنا تشخیص قصد داریم تا سمپلرها و نحوه استفاده از این ابزارهای آزمایشگاهی را توضیح دهیم.
اجزا و عملکردهای متفاوت سمپلرها
| نام قطعه (فارسی) | نام انگلیسی | موقعیت در سمپلر | عملکرد / توضیح تخصصی |
| پیستون | Plunger | بالای سمپلر | با فشردن آن، هوای درون سمپلر جابه‌جا شده و باعث مکش یا تخلیه دقیق مایع از نوک سمپلر می‌شود. |
| خارج‌کننده سرسمپلر | Tip Ejector | کنار یا پشت بدنه | جهت جدا کردن سرسمپلر یک‌بارمصرف بدون تماس مستقیم دست؛ کاهش آلودگی و افزایش ایمنی در کار با نمونه‌ها. |
| تنظیم‌کننده حجم | Volume Adjustment | بالای بدنه، کنار پیستون | برای تنظیم حجم مایع مورد نظر در سمپلرهای متغیر؛ معمولاً به‌صورت چرخشی یا دکمه‌ای عمل می‌کند. |
| نمایشگر حجم | Volume Display | روی بدنه، زیر تنظیم‌کننده | نمایش حجم تنظیم‌شده به‌صورت دیجیتال یا مکانیکی؛ کمک به برداشت دقیق و تکرارپذیر نمونه‌ها. |
| بدنه پیپت | Pipette Body | قسمت اصلی و میانی سمپلر | نگهدارنده تمام اجزا؛ طراحی ارگونومیک دارد تا از خستگی دست در استفاده‌های طولانی جلوگیری شود. |
| انتهای میکروپیپت / سرسمپلر | Pipette Head / Tip Cone | پایین‌ترین بخش سمپلر | محل اتصال سرسمپلر یک‌بارمصرف؛ نقش کلیدی در انتقال دقیق حجم مایع و جلوگیری از نشت یا خطای حجمی دارد. |
کاربرد انواع مختلف سمپلر و نحوه استفاده از آنها
1. سمپلر ثابت (Fixed Volume Pipette)
سمپلر ثابت حجمی از مایعات را تنها در یک حجم مشخص و غیرقابل‌تغییر (مانند 100 یا 1000 میکرولیتر) برداشت می‌کند. این نوع سمپلر برای انجام تست‌های تکراری با حجم‌های یکسان بسیار کاربردی است و دقت بالا را تضمین می‌کند.
این نوع سمپلر در آزمایشگاه‌های بالینی یا زیستی، برای آماده‌سازی محلول‌ها یا انتقال نمونه‌ها به ظروف خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این سمپلرها ساده است، زیرا نیاز به تنظیم حجم وجود ندارد. کاربر فقط با فشردن پیستون تا نقطه اول، مایع را برداشت کرده و با فشار دادن مجدد، آن را تخلیه می‌کند. به دلیل طراحی ساده و دقیق، احتمال خطا کاهش می‌یابد. این ابزار بیشتر در شرایطی استفاده می‌شود که تکرار بالا و دقت ضروری است.
2. سمپلر متغیر (Variable Volume Pipette)
سمپلر متغیر به کاربر این امکان را می‌دهد که حجم مورد نظر برای برداشت مایع را در بازه‌ای مشخص (مثلاً 10 تا 100 میکرولیتر) تنظیم کند. این ویژگی باعث انعطاف‌پذیری بالا در انجام آزمایش‌های مختلف می‌شود و در بسیاری از بخش‌های تحقیقاتی و تشخیصی کاربرد دارد. تغییر حجم از طریق چرخاندن ولوم‌پیچ یا دکمه تنظیم انجام می‌شود و صفحه نمایش دیجیتال یا مکانیکی مقدار دقیق را نشان می‌دهد.
پیش از استفاده باید حجم مورد نظر تنظیم شده و سپس با قراردادن سرسمپلر، مایع به‌آرامی برداشت شود. تخلیه مایع هم با فشار پیستون تا نقطه دوم انجام می‌شود. استفاده صحیح از این نوع سمپلر نیازمند دقت و تمرین است. کالیبراسیون منظم آن نیز برای حفظ دقت ضروری است.
3. سمپلر تک کاناله (Single Channel Pipette)
سمپلر تک کاناله دارای یک مجرای برداشت مایع است و برای انتقال مایعات به‌صورت تکی از یک لوله یا ظرف به ظرف دیگر استفاده می‌شود. این نوع سمپلر در آزمایش‌های روزمره، آنالیزهای زیستی و شیمیایی و کار با آنزیم‌ها یا مواد حساس بسیار رایج است. کاربران می‌توانند از این ابزار برای برداشت دقیق و تکرارشونده‌ی حجم‌های کوچک استفاده کنند.
این سمپلر معمولاً در ترکیب با میکروتیوب‌ها، لوله‌های آزمایش یا پلیت‌های تک‌خانه‌ای استفاده می‌شود. استفاده از آن شامل قراردادن سرسمپلر، برداشت با فشار پیستون تا نقطه اول، و تخلیه در ظرف مقصد است. طراحی ارگونومیک آن باعث کاهش خستگی در طولانی‌مدت می‌شود. برای انجام دقیق‌تر، باید از سرسمپلرهای متناسب و با کیفیت استفاده شود.
4. سمپلر چند کاناله (Multi Channel Pipette)
سمپلر چند کاناله شامل چند خروجی (معمولاً 8 یا 12 کانال) به‌صورت موازی است که امکان برداشت و انتقال همزمان چند نمونه را فراهم می‌کند. این نوع سمپلر در آزمایشگاه‌هایی که با میکروپلیت‌ها یا الایزا کار می‌کنند بسیار پرکاربرد است و زمان انجام آزمایش‌ها را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.
هر کانال مانند یک سمپلر مستقل عمل کرده و به کاربر امکان می‌دهد در یک حرکت، چند چاهک از یک پلیت را پر یا تخلیه کند. طراحی پیشرفته آن باعث افزایش بهره‌وری و کاهش خستگی اپراتور می‌شود. این سمپلرها معمولاً در آزمایش‌های پرحجم و تکراری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مقایسه انواع سمپلرها با یکدیگر در آزمایشگاه‌ها
| ویژگی‌ها / نوع سمپلر | سمپلر ثابت | سمپلر متغیر | سمپلر تک‌کاناله |
| حجم قابل تنظیم | ❌ ثابت (مثلاً فقط 100μl) | ✅ قابل تنظیم (مثلاً 10–100μl) | ✅ متناسب با نوع (ثابت یا متغیر) |
| تعداد کانال | 1 کانال | 1 کانال | 1 کانال |
| کاربرد اصلی | انجام تست‌های تکراری با حجم یکسان | آزمایش‌های متنوع با نیاز به حجم متفاوت | برداشت نمونه‌های منفرد و دقیق |
| مزیت اصلی | دقت بالا و کاربری آسان | انعطاف‌پذیری در تنظیم حجم | کنترل و دقت بالا برای نمونه‌برداری تکی |
| نیاز به تنظیم دستی | ❌ ندارد | ✅ دارد | بسته به نوع |
| احتمال خطای کاربر | بسیار کم | متوسط (نیازمند دقت در تنظیم حجم) | کم |
| مناسب برای | تست‌های تکراری، آموزش | تحقیقات، آزمایش‌های متغیر | کاربردهای عمومی آزمایشگاهی |
تکنیک‌های استفاده از سمپلر و نمونه برداری به وسیله آن
تکنیک پیپت کردن فوروارد (Forward Pipetting)
در این روش رایج، پیستون را تا نقطه اول فشار می‌دهید، سپس نوک سمپلر را درون محلول فرو برده و دکمه را به‌آرامی رها می‌کنید تا حجم تنظیم‌شده مایع وارد سرسمپلر شود. سپس برای تخلیه مایع، پیستون را دوباره تا نقطه اول و سپس تا انتها (نقطه دوم) فشار می‌دهید. این تکنیک برای بیشتر محلول‌های آبی، بیولوژیکی و کم‌ویسکوز مناسب است. دقت این روش بالا بوده و احتمال خطای حجمی کمتر است. این تکنیک برای استفاده روزمره در آزمایشگاه‌ها، استاندارد است
تکنیک پیپت کردن معکوس (Reverse Pipetting)
در این روش، پیستون ابتدا تا انتها (نقطه دوم) فشار داده می‌شود و سپس هنگام مکش، دکمه تا حالت اولیه به‌آرامی رها می‌شود، بطوری که باعث برداشت حجم بیشتری از مایع نسبت به مقدار تنظیم‌شده می‌گردد. هنگام تخلیه، فقط تا نقطه اول فشار داده می‌شود و مقدار اضافی در نوک باقی می‌ماند. این روش برای محلول‌های چسبنده، کف‌کننده، فرار یا حساس به دما بسیار کاربردی است. دقت تکنیک معکوس برای نمونه‌برداری مایعات خاص بالا است و از تشکیل حباب و نوسانات حجمی جلوگیری می‌کند.
نحوه مراقبت از سمپلر آزمایشگاهی
1. تمیز کردن منظم بدنه و شفت
برای جلوگیری از انتقال آلودگی بین نمونه‌ها، بدنه بیرونی و شفت سمپلر را با الکل ۷۰٪ یا محلول‌های ضدعفونی‌کننده ملایم پاک کنید. از ورود مایع به داخل پیپت خودداری شود. این کار باید به‌صورت روزانه یا بعد از کار با نمونه‌های بیولوژیکی انجام گیرد. استفاده از پارچه بدون پرز توصیه می‌شود.
2. کالیبراسیون دوره‌ای سمپلر
برای حفظ دقت و صحت حجم نمونه‌برداری، سمپلر باید هر ۶ تا ۱۲ ماه یک‌بار کالیبره شود. این کار باید توسط افراد آموزش‌دیده یا شرکت‌های تخصصی انجام شود. عدم کالیبراسیون باعث خطا در آزمایش‌ها و نتایج نادرست خواهد شد. در محیط‌های حساس، بازه کالیبراسیون باید کوتاه‌تر باشد.
3. نگهداری در حالت عمودی روی پایه مخصوص
سمپلر باید روی پایه‌های عمودی یا نگهدارنده‌های مخصوص قرار گیرد. این کار از ورود مایع به بخش‌های داخلی دستگاه جلوگیری کرده و مانع آسیب به قطعات حساس می‌شود. هرگز آن را روی میز رها نکنید یا به پهلو نخوابانید. نگهداری نادرست یکی از دلایل رایج خرابی پیستون و فنر است.
4. استفاده از سرسمپلر (Tip) مناسب و یک‌بارمصرف
همیشه از نوک سمپلر استاندارد، تمیز و متناسب با برند و حجم دستگاه استفاده کنید. استفاده از سرسمپلر نامناسب می‌تواند منجر به نشت مایع، کاهش دقت یا آسیب به پایه اتصال شود. سرسمپلرهای آغشته به مواد خورنده نیز عمر دستگاه را کاهش می‌دهند. برای کار با مواد حساس، از Tips فیلتر‌دار استفاده کنید.
5. جلوگیری از مکش ناگهانی یا استفاده خشن
فشردن ناگهانی پیستون یا رها کردن آن با شدت می‌تواند به فنر یا پیستون آسیب برساند. در هنگام کار، حرکات باید آرام، کنترل‌شده و پیوسته باشند. استفاده ناصحیح علاوه بر کاهش دقت، موجب نیاز به تعمیر زودهنگام سمپلر خواهد شد. آموزش صحیح کاربران در این زمینه بسیار مهم است.
نکات مهم جهت انتخاب و خرید سمپلر مناسب
برای انتخاب و خرید سمپلر مناسب، ابتدا باید نوع کاربرد آزمایشگاهی خود را مشخص کنید؛ مثلاً برای کارهای پرحجم از سمپلر چندکاناله و برای دقت بالا از نوع تک‌کاناله استفاده کنید. حجم مورد نیازتان را مشخص نمایید و بر اساس آن، سمپلر با محدوده حجمی مناسب (مثلاً 10–100 میکرولیتر) انتخاب کنید.
دقت، تکرارپذیری و گواهی کالیبراسیون از ویژگی‌های کلیدی یک سمپلر استاندارد هستند. طراحی ارگونومیک بدنه برای جلوگیری از خستگی و آسیب دست در استفاده طولانی‌مدت اهمیت زیادی دارد. سازگاری با انواع سرسمپلر (Tip) استاندارد و موجود در بازار نیز باید بررسی شود. همچنین برندهای معتبر و خدمات پس از فروش مناسب در اولویت انتخاب قرار دارند.
