با پیشامان فن آوری آزمایشگاهی

● ‏ نمونه‌بردار سریع غلظت ‏
‏ كمپانی سازنده تجهیزات رومیزی ‏Barloworld‏ به تازگی یك نمونه بردار غلظت و یك دستگاه گرم‌كننده دیجیتال را با قابلیت و ظرفیت اضافی طراحی و ساخته است. نمونه‌برداری غلظت ابزاری ایده‌آل برای كاهش حجم نمونه‌ها یا جابه‌جایی اتانول از نمونه‌های ‏RNA‏ یا ‏DNA‏ است. این دستگاه شامل یك حفره گاز قابل تنظیم و درجه‌بندی با وزن است به طوری كه گازهای خشك بی اثر از آن عبور می‌كند. هنگامی كه گاز وارد حفره مخصوص می‌شود به طور یكنواخت از طریق سوزن‌های مخصوصی در سطح نمونه مورد نظر توزیع می‌شود. سوزن‌های مخصوص این ابزار از جنس فولاد ضد زنگ یا ‏PTFE‏ است كه در دو ارتفاع مختلف ‏mm‏ ۷۶ و ‏mm‏ ۱۲۷ ساخته می‌شود تا در مورد سازگاری این سوزن‌ها در مواقعی كه لوله‌های نمونه‌برداری بلند است نیز اطمینان حاصل شود. شكل سوزن‌ها به سادگی قابل تنظیم با هر نوع لوله‌ای است، به طوری كه می‌تواند محدوده بین ‏mm‏ ۲۶ تا ‏ml‏ ۵/۰ را پوشش دهد. در نمونه‌بردار غلظت برای نمایش نتیجه از نور قرمز ‏LED‏ استفاده شده است و كنترل‌های حساس الكترونیكی برای تضمین پایداری دمای نمونه‌بردار به كار برده‌ شده‌ است، تمام این دستگاه‌ها دارای سه سال ضمانت است.‏
● پروب‌هایی همه كاره ‏
‏ در پروب ‏sentron‏ شیشه‌ای ‏PH‏ آزاد، امكان شكستن وجود ندارد و بنابراین ایمنی این پروب‌ها بسیار بالا است. ‏Sentron‏ دو سری از پروب‌های ‏ISFET PH‏ دارد كه نوك آنها به دو صورت مختلف طراحی شده است تا بتواند در زمینه‌های مختلف مثل مایعات، شبه جامدات، محلول‌های غلیظ و ... مورد استفاده قرار گیرد. این دو سری عبارتند از:
۱) ‏Hot-line‏ كه شامل محدوده كاملی از پروب‌های ‏IDFET PH‏ با دمای بالا است. پروب‌ها از موادی با مقاومت شیمیایی و گرمایی بالا ساخته شده‌ و از نظر شیمیایی پایداری بسیار بالایی دارد، بنابراین این پروب‌ها معمولاً قابلیت‌ استفاده برای دماهای بالا در حد ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد را دارد، یا در شرایطی كه با مواد شیمیایی خطرناك سروكار دارد می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. این پروب‌ها دارای ۵ نوع نوك مختلف است كه برای هر نوع كاربردی قابل استفاده است.
۲) ‏Stream-line‏ كه این پروب‌ها برای تست‌های رایج ‏PH‏ و موادی با رسانایی پایین و آب‌های خالص یا حتی نمونه‌هایی كه درصد ناخالصی یا آلودگی بالایی دارند استفاده می‌شود. علاوه بر این دو پروب ‏sentron‏ به میكروالكترودهایی جدیدی را ساخته است. میكروالكترود استاندارد دارای قطری در حدود ۳ میلی‌متر است. سنسور در بخش مخروط انتهایی الكترود قرار گرفته، بنابراین می‌تواند حجم‌های بسیار كم را اندازه‌گیری كند یا حتی وارد لوله‌هایی با اندازه بسیار كوچك بشود. از این الكترودها برای اندازه‌گیری ‏PH‏ در گوشت و پنیر استفاده می‌شود، این ابزار به سادگی تمیز می‌شود و در زمینه‌های بیوتكنولوژی، تغذیه و داروسازی كاربردهای فراوانی دارد.
● آنزیم ترمیم‌كننده ‏DNA‏ مانعی در برابر تومورها
محققان دریافتند كه آنزیم كوچكی موسوم به ‏Pol Zeta‏ توانایی عجیبی دارد كه می‌تواند به سلول‌های ‏DNA‏ حتی میزان آسیب‌دیدگی بسیار بالایی دارد این امكان را بدهد كه خود را ترمیم كنند. هنگامی كه این آنزیم در سلول‌هایی كه دارای مشكلات كنترلی برای رشد است، وجود ندارد كروموزوم‌ها به شدت تحت ریسك قرار می‌گیرد و احتمال بروز سرطان بسیار بالا خواهد بود. ‏DNA‏ در سلول‌ها به صورت مداوم تحت تجاوز و حمله دشمنان خارجی شیمیایی، محیطی و سلولی قرار می‌گیرد. خوشبختانه سلول‌ آنزیم‌های زیادی است كه به خوبی می‌تواند آسیب‌های وارده را ترمیم كند. در حقیقت، از دست دادن آنزیم‌هایی كه وظیفه ترمیم سلول‌های آسیب دیده را بر عهده دارد می‌تواند منجر به تشكیل تومور یا در نهایت مرگ سلول‌ها و سرطان شود. بنابراین كاملاً واضح است كه فعالیت آنزیم‌های ترمیم ‏DNA‏ برای همه سلول‌ها امری حیاتی است. به نظر می رسد كه ‏Pol Zeta‏ تنها یكی از انواع پلیمرازهای ویژه ‏DNA‏ است كه در حیوانات بیشتر دیده می‌شود و نقش بسیار مهمی را در افزایش پایداری كروموزوم‌ها ایفا می‌كند و یكی از معیارهای مهم برای بروز یا عدم بروز سرطان است. اگر چه آنزیم - پلیمرازهای ‏DNA‏ قابل كپی و اصلاح شدن است و ژن‌های ترمیم‌كننده و ‏DNAهای مجاور همگی توانایی كپی دقیق رشته‌های ‏DNA‏ را دارد، نواحی آسیب‌دیده ممكن است باعث توقف كامل پروسه كپی كردن سلولی شود. در سال‌های اخیر دریافتند كه پلیمرازهای گوناگونی وجود دارد كه می‌تواند علایم توقف كپی سلولی را شناسایی كنند و باعث ادامه فرایند تقسیم سلولی شود. بنابراین سلول‌های كپی شده ممكن است به همان صورت آسیب دیده كپی شود. محققان ابتدا در سلول‌های گیاهان و سپس در حیوانات پی به وجود آنزیم ‏Pol Zeta‏ بردند كه توانایی فوق‌العاده‌ای برای ترمیم ‏DNAهای آسیب دیده دارند. سایر تحقیقات نشان می‌دهد كه عدم فعالیت این آنزیم ممكن است باعث بروز بیماری‌های مختلفی شود كه میزان خطرناك بودن آنها بستگی به میزان آسیب دیدگی و فقدان این آنزیم دارد.‏
‏ ● داروی ضد درد و درمان سرطان سینه
به نظر می‌رسد داروهای ضد درد می‌تواند تولید آنزیمی را كه در سرطان‌های رایج سینه به وفور دیده می‌شود، متوقف سازد. این دارو ‏nimesulide‏ نام دارد. در تحقیقات آزمایشگاهی برروی سلو‌ل‌های سرطان سینه، پژوهشگران دریافتند كه مصرف ‏nimesulide‏ تولید آروماتاز كه در واقع وابسته به میزان استروژن در سرطان سینه است را متوقف می‌كند. این نوع از سرطان سینه یكی از انواع رایج سرطان در زنان میانسال است. بسیاری از زنان مبتلا به این نوع سرطان از داروهایی جهت جلوگیری از تولید آنزیم آروماتاز استفاده می‌كنند تا بتوانند بیماری را تحت كنترل درآورند، اما این دارو تولید استروژن را در بدن متوقف می‌كند. این بدان معنی است كه سایر بافت‌ها نظیر استخوان و مغز كه به میزان خاصی آروماتاز نیاز دارد ممكن است دچار آسیب شود. بنابراین با تأثیر مخرب این داروها بر روی استخوان به نظر می‌رسد كه با مصرف این داروها احتمال شكستگی استخوان‌ها بیشتر می‌شود. اما داروی جدید موسوم به ‏nimesulide‏ می‌تواند تولید آروماتاز را تنها در بافت سینه متوقف كند. این دارو جزء داروهای غیراستروئیدی ضد تورم (‏NSAID‏) است كه می‌تواند درد و تورم را كنترل كند. مطالعه بر روی سایر داروهای خانواده (‏NSAID‏) مثل ایبوپروفن نشان داده است كه این خانواده از داروها ممكن است تا ۴۰% احتمال بروز سرطان سینه را كاهش دهد. با بررسی ساختار شیمیایی پایه این داروها، محققان توانسته‌اند انواع مختلفی از این دارو را بسازند. این دارو تقریباً در اوایل ۱۹۸۵ برای نخستین بار كشف شد، اما بیشتر در مورد آسیب‌های كبدی و بیماری‌های مرتبط با آن مورد استفاده قرار می‌گرفت. پژوهشگران در حال حاضر بر روی كاربردهای مختلف این دارو و همچنین اثرات جانبی آن تحقیق می‌كنند و آزمایش‌های مختلفی برای بالا بردن دقت این دارو در از بین بردن آنزیم آروماتاز و حداقل كردن میزان آسیب به سایر بافت‌ها در حال انجام است.‏
● آنالیز رطوبتی نمونه‌ها
كمپانی ‏Metrohm‏ به تازگی تحلیلگر ‏Karl Fischer‏ را ساخته است كه می‌تواند با استفاده از ایده‌ای ساده با دمای بالا رطوبت نمونه‌ها را تحت آنالیز قرار دهد. مواد مختلفی شامل پلاستیك یا نمك‌های غیرآلی آب خود را در حالت عادی و حتی در دماهای بالا به آهستگی از دست می‌دهد. بنابراین این مواد برای تیتراسیون مستقیم در ‏Karl-fischer‏ مناسب نیست. مشكل دیگری كه وجود دارد حلالیت پایین نمونه‌ها در الكل است. در این حالت‌ها معمولاً روش‌های مرسوم استفاده از حلا‌ل‌های مضر یا روش‌های مرحله به مرحله نمونه‌برداری را پیشنهاد می‌شود. استفاده مستقیم از نمونه‌ها در تیتراسیون سلول ممكن است باعث آلودگی سلول‌ها و در نتیجه تعویض سلول‌ها شود.‏
در نهایت مواد مختلفی از جمله اسید اسكوربیك وجود دارد كه ممكن است در اثر واكنش دادن با معرف‌های ‏KF‏ منجر به بروز نتایج نادرست بشود. این مشكلات را می‌توان با استفاده از متد ‏KF OVEN‏ به سادگی حل كرد. در این متد ماده مورد نظر در لوله اون گرم می‌شود، حامل‌های گاز‏، آب از دست رفته را به سلول تیتراسیون كه بر مبنای تیتراسیون ‏Karl-fischer‏ ساخته شده است منتقل می‌كند. در این روش، آب موجود در نمونه گرفته می‌شود، بدون آن كه نمونه در تماس با معرف‌های ‏KF‏ قرار گرفته باشد. در این روش آنالیزها در شرایط قابل بازگشت و با دقت بسیار بالایی انجام می‌گیرد.
● كروماتوگرافی مایعات
‏ تكنیك كروماتوگرافی مایعات نظیر ‏HPLC‏ و ‏LC/MS‏ ابزارهای بسیار قدرتمندی جهت بررسی و آنالیز خلوص داروها و شناسایی مولكول‌ها است. ویژگی‌های منحصر به فرد تكنیك‌های ‏LC‏ مثل كارایی بالا، گوناگونی فازهای ایستای موجود و انعطاف‌پذیری در عملكرد مدهای مختلف این تكنیك را به روشی توانا جهت جداسازی تركیب‌های پیچیده اسیدی، بازی و خنثی تبدیل كرده است كه در تكنیك‌های دیگر به سختی قابل جداسازی است. تكنیك‌های ‏LC‏ مثل ‏LC/MS‏ به تكنیك‌های آنالیزور در آزمایشگاه‌های داروهای شیمیایی تبدیل شده‌، چرا كه این تكنیك‌ها حساسیت و سرعت بسیار بالایی برای تشخیص ویژگی‌های مواد و تركیبات مختلف دارد. تلاش‌های پیوسته در زمینه كروماتوگرافی منجر به ایجاد چنین روش‌های منحصر به فردی شده است. در سال‌های اخیر، كروماتوگرافی مایعات خاص نظیر دی‌اكسید كربن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. افزایش كارایی و نرخ فلو به طرز چشمگیری زمان كروماتوگرافی را كاهش می‌دهد. به علاوه افزودنی‌هایی نظیر تری فلوراستیك اسید (‏TFA‏)، نمك‌های فسفاتی و آمین‌های بازی كه معمولاً در ‏HPLS‏ به منظور اطمینان از قابل تولید بودن مواد مورد نظر استفاده می‌شود در ‏SFC‏ به كار گرفته نمی‌شود. این بدان معنی است كه داروهای مورد آزمایش كمتر در معرض تثبیت شدن قرار می‌گیرد، بنابراین كیفیت آنالیز با استفاده از این اسیدها یا بازها بالاتر می‌رود. ‏SFC‏ و تكنیك‌های وابسته به آن به عنوان بهترین گزینه برای آنالیزهای دارویی و جایگزینی برای ‏HPLC‏ در بعضی موارد انتخاب می‌شود. در آزمایشگاه‌های مجهز می‌تواند هزاران تركیب متفاوت شیمیایی را مورد آنالیز قرار داد.
نرم‌افزار ‏SFC‏ شامل نرم‌افزار كنترلی جهت پمپ كردن است.‏SFC‏ شامل سیستمی خودكار است كه عمل پمپینگ را به صورت خودكار انجام می‌دهد. این دستگاه دارای ۶ ستون مجزا است كه هر كدام یك واحد انتخابگر دارند وبا پمپ كردن خودكار ماده مورد نظر وارد این ستون‌ها می‌شود. فشار ستون در حدود ‏bar‏ ۱۰۰ و در دمای ‏C‏ ۴۰ با نرخ فلوی ‏ml/min‏ ۴ نگه داشته می‌شود. یك برنامه‌ كلی برای تنظیم گرادیان نیز در این سیستم به كار گرفته شده است، ابتدا به مدت ۱ دقیقه در ۵% تنظیم می‌شود سپس در طول ۵ دقیقه میزان آن به ۴۰% افزایش می‌یابد و به مدت یك دقیقه در این حالت نگه داشته می‌شود و سپس در عرض ۱ دقیقه دوباره به ۵% كاهش می‌یابد و دوباره به مدت ۱ دقیقه در این حالت باقی می‌‌ماند. در واقع كل زمان لازم برای این پروسه حدود ۹ دقیقه است. همچنین در این سیستم از سیگنال‌های ‏UV، ‏ELSD‏ استفاده می‌شود كه هر دو از طریق كانال‌های آنالوگ‌ ثبت می‌شود به طوری كه ‏UV‏ در كانال ۱ (‏An۱‎‏) و ‏ELSD‏ در كانال ۲ (‏An۲‎‏) قرار می‌گیرد. ‏
تست‌های كالیبراسیون استاندارد این سیستم شامل محلول‌های ‏TSO، كتوپروفن، اسیدآمینه و ‏HETP‏ است كه به میزان ‏mg‏ ۲۰ از آنها به صورت جداگانه در ۴ میلی‌لیتر متانول حل می‌شود و غلظت مواد مورد آزمایش توسط آن كالیبره می‌شود. مخلوط‌های مورد استفاده جهت كالیبراسیون شامل غلظت‌های مختلف ‏mg/ml‏۱، ‏mg/ml‏ ۵/۰ ‏mg/ml‏ ۲۵/۰، ‏mg/ml‏ ۱۲۵/۰ و ‏mg/ml‏ ۶۲۵/۰ است كه هر یك توسط پیپت‌های خاص با توجه به نرخ رقیق‌سازی خاص وارد محلول‌های مورد نظر می‌شود و سپس با استفاده از متانول به غلظت مورد نظر می‌رسد.‏

منبع : مجله مهندسی پزشکی و تجهیزات آزمایشگاهی