سمپلر آزمایشگاهی چیست؟

سمپلر آزمایشگاهی یا میکروپیپت یکی از مهمترین و پُرکاربردترین تجهیزات در آزمایشگاه محسوب می‌شود که به‌منظور حجم‌برداری از نمونه‌های مایع و انتقال آن‌ها به ظرف مورد نظر، به کار می‌رود. سمپلرهای آزمایشگاهی در انواع و اقسام مختلفی ساخته می‌شوند که هرکدام از آن‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند و برای شرایط‌ مختلفی مناسب هستند.

انواع سمپلر آزمایشگاهی

سمپلرهای آزمایشگاهی، در انواع مختلفی ساخته می‌شوند و هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارند. به‌طورکلی سمپلرها در ۲ 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 سمپلر آزمایشگاهی چندکاناله^[۱] 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.

در نهایت سمپلرهای آزمایشگاهی را میتوان به ۲ دسته‌ی سمپلرهای مکانیکی و سمپلرهای الکترونیکی تقسیم‌بندی نمود. 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 حجم‌برداری 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 سمپلرهای آزمایشگاهی

سمپلرهای آزمایشگاهی به لحاظ اصول عملکرد، به ۲ دسته‌ی سمپلر جابه‌جایی هوا^[۲] و سمپلر جابه‌جایی مثبت^[۳] تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند و برای کار در شرایط خاصی مناسب هستند.

مایعات و نمونه‌های موجود در آزمایشگاه، هر کدام دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی می‌باشند و با توجه به ماهیت نمونه‌ای که قصد حجم‌برداری از آن را دارید، می‌بایست نسبت به انتخاب سمپلر آزمایشگاهی جا‌به‌جایی مثبت و یا سمپلر آزمایشگاهی جابه‌جایی هوا، اقدام نمایید. در ادامه به‌طور خلاصه شما را به سمپلرهای جا‌به‌جایی هوا و جا‌به‌جایی مثبت آشنا خواهیم کرد و ویژگی‌های آن‌ها را شرح خواهیم داد.

سمپلر آزمایشگاهی جا‌به‌جایی هوا

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

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.