لوله آزمایشگاهی و انواع مختلف آن
هر آنچه لازم است درباره انواع لوله های آزمایش بدانید!
انواع لوله آزمایش
لوله آزمایش دارای اسم های دیگری از جمله لوله کشت، لوله نمونه، فلوت آزمایش یا فلوت فلاساید است. این لوله شامل قطعه شیشه ای یا پلاستیکی با محفظه انگشت شکل است که ته آن گرد یا صاف و دهانه آن باز است.
در قسمت دهانه، لبه وجود ندارد یا این که لبه به سمت بیرون گرد شده است. در لبه بعضی لوله ها شکاف V شکل وجود دارد. لبه شکاف دار به ریختن مایعات به درون ظرف های دیگر کمک می کند. معمولا لوله های بدون لبه را لوله کشت و لوله های لبه دار را لوله آزمایش می نامند و این ویژگی این دو را از هم متمایز می کند.
لوله آزمایش
لوله آزمایش از نظر طول و عرض انواع مختلفی دارد و هر کدام برای اهداف مختلفی کاربرد دارند.
جنس لوله آزمایش به طور عمده از شیشه مقاوم به انبساط مانند بوروسیلیکات است و می توان آن را در معرض شعله مستقیم قرار داد. البته برای جوشاندن طولانی مدت مایعات بهتر است از لوله جوش استفاده شود.
لوله آزمایش از جنس پلاستیک تزریقی نیز وجود دارد. این لوله را با تزریق پلاستیک گرم و سیال شده به درون قالب تولید می کنند. این نوع لوله ها را نمی توان در معرض گرما قرار داد، زیرا تغییر شکل پیدا می کنند.
لوله کشت
لوله کشت در انواع مختلف از نظر شکل، جنس و حجم وجود دارد.
از نظر شکل لوله های کشت به انواع بدون لبه با درپوش فشاری، لبه دار با درپوش پیچی، ته گرد یا ته صاف، مدرج یا غیر مدرج تقسیم می شود.
لوله کشت را از شیشه معمولی، شیشه بوروسیلیکات و پلاستیک پلی پروپیلن می سازند. درپوش آن از جنس آلومینیوم، پلاستیک پلی پروپیلن، پلی اتیلن و پلی بوتیلن ترفتالات است.
لوله کشت در حجم های مختلف از 3 تا 50 میلی لیتر عرضه می شود.
لوله های پلی اتیلن یکبار مصرف هستند و لیکن لوله های پلی پروپیلن را می توان پس از استریل با اتوکلاو دوباره استفاده کرد. لوله کشت پلی اتیلنی را نمی توان اتوکلاو کرد.
لوله جوش
لوله جوش یک لوله استوانه ای بزرگ از جنس شیشه بسیار مقاوم به گرما (بوروسیلیکات) است که می توان آن را در معرض شعله مستقیم یا در بلوک حرارتی به مدت طولانی قرار داد. در اصل لوله جوش نوعی لوله آزمایش در مقیاس بزرگ است که همه ابعاد آن چند برابر شده است.
لوله آزمایش برای جوشاندن مایعات باریک است و حباب های ایجاد شده بر اثر جوشاندن سبب پرتاب مایع درون لوله می شوند و لیکن لوله جوش دارای قطر مناسب است و به راحتی حباب های گاز به سطح مایع آمده و خارج می شوند. همچنین وقتی حجم مایع برای انجام یک آزمایش زیاد باشد و نتوان از لوله آزمایش برای انجام آن استفاده کرد، لوله جوش جایگزین مناسبی است .
از لوله جوش می توان به عنوان محفظه احتراق گازها استفاده کرد، زیرا فضا و حجم زیاد آن نسبت به لوله آزمایش امکان مخلوط شدن موثرگاز و هوا را فراهم می کند. در سیستم هضم کلدال و آزمون های مشابه از لوله جوش برای هضم اسیدی نمونه ها استفاده می شود. از بلوک حرارتی دارای سوراخ های به اندازه قطر لوله جوش به عنوان منبع گرمایی در آزمایش های مذکور استفاده می شود.
لوله احتراق
لوله احتراق لوله ای است شیشه ای شبیه به لوله جوش با این تفاوت که از نظر اندازه کوچک تر و دارای دیواره نازک تری است. نسبت به لوله جوش قیمت بسیار کمتری دارد و در صورت غیر قابل تمیز شدن در آزمون ها ، دور انداخته می شود و هزینه زیادی بر آزمایشگاه تحمیل نمی کند.
از این لوله برای نگهداشتن مقادیر کم مواد روی شعله مستقیم یا سایر وسایل گرمازا (برای مثال آزمون فیوژن سدیم) استفاده می شود. به دلیل داشتن مجرای کوچک ، تمیز کردن این لوله مشکل است. اگر شدت گرما در آزمایش زیاد باشد، مواد نیم سوز محکم به دیواره لوله می چسبد. این نوع لوله ها قابل شستشو نبوده و باید دور ریخته شوند.
لوله تیستل
لوله شیشه ای یا پلاستیکی شامل یک لوله بلند ، جمع کننده و یک قیف (که در بالای آن قرار دارد) است و برای تزریق مایع به دستگاه ها و ظرف ها کاربرد دارد. قطر لوله کم است و می توان آن را از طریق سوراخ درپوش ها وارد بالن یا ارلن مایر کرد.
لوله تیل
به افتخار شیمیدان آلمانی جوهانز تیل ، این لوله تیل نامیده شد. این لوله شیشه ای به عنوان حمام روغن عمل می کند و از آن برای تعیین نقطه ذوب چربی ها استفاده می شود. در اصل لوله تیل شامل لوله آزمایش شیشه ای است که انتهای آن باز باشد و لوله دیگری به صورت یک دسته به آن وصل شده باشد.
برای تعیین نقطه ذوب موادی مانند چربی، ابتدا روغن را به درون لوله تیل می ریزند و دسته لوله را در مجاورت شعله کوچک با سایر وسایل گرمازا قرار می دهند. شکل لوله تیل به گونه ای طراحی شده است که پس از مجاورت با شعله، روغن درون آن گردش می کند. این ویژگی سبب ایجاد گرمای یکنواخت در همه قسمت های لوله می شود و در اصل یک حمام روغن به وجود می آید.
تعیین نقطه ذوب
قبل از مجاورت دسته با منبع گرمازا، نمونه ای از ماده ای که قصد دارند نقطه ذوب آن را تعیین کنند را به صورت یک نوار باریک وارد لوله موئینه می کنند. سپس لوله موئینه را به دماسنج وصل کرده و وارد دهانه لوله تیل حاوی روغن می کنند. دسته را مجاور منبع گرمازا قرار می دهند و دمایی که در آن ماده متصل به دماسنج ذوب می شود را تعیین می کنند.
تعیین نقطه جوش
نمونه را درون لوله موئینه قرار داده و لوله را به دماسنج وصل می کنند. سپس دماسنج را درون لوله تیل مجاور شعله یا منبع گرمازا قرار می دهند. ابتدا گازهای موجود در نمونه آزاد می شود و با ادامه گرم کردن نمونه ذوب و به جوش می آید و بخشی از آن به بیرون تراوش می کند. در این مرحله گرم کردن را متوقف می کنند تا دمای روغن کاهش یابد. دمایی که در آن نمونه مایع به درون لوله موئینه بر می گردد را نقطه جوش نمونه در نظر می گیرند.
امروزه به جای لوله تیل از دستگاه تعیین کننده نقطه ذوب برای تعیین نقطه ذوب چربی ها استفاده می شود. در این دستگاه تعداد سه نمونه را در لوله موئینه قرار داده و همزمان نقطه ذوب نمونه ها را تعیین و به صورت دیجیتالی دمای نقطه ذوب درج می شود.
لوله موئینه
لوله موئینه لوله ای شیشه ای با قطر داخلی 0.8 و خارجی 1 تا 1.2 و 1.6 میلی متر به طول 75 ، 80 یا 100 میلیمتر است که کاربردهای مختلفی دارد. از لوله موئینه برای آنالیز نقطه ذوب چربی ها، لکه گذاری در کروماتوگرافی لایه نازک و کاغذی، جمع آوری رشته های DNA در آخرین مرحله استخراج و غیره استفاده می شود.
لوله های NMR
لوله های NMR لوله های شیشه ای با دیواره نازک اند و در تهیه و نگهداری نمونه ها برای اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته ای استفاده می شوند. معمولا لوله ها دارای قطر 5 میلی متر می باشند، اما انواعی با 3 و 10 میلی متر نیز وجود دارد.
یکنواختی ضخامت و متوازن بودن لوله های NMR اهمیت زیادی دارد، زیرا در چرخیدن با سرعت منظم (حدود ۲۰ هرتز) اثر دارد.
برای جلوگیری از تبخیر حلال، در لوله را با درپوش پلی اتیلنی یا لاستیکی محکم آب بندی می کنند. برای اطمینان بیشتر می توان پارافیلم دور درپوش پیچید.
لوله های NMR ریزی وجود دارد که همراه با لوله NMR با اندازه طبیعی استفاده می شود و نام آن لوله شیگمی است. لوله های شیگمی برای آزمایش های NMR پروتئین با مقدار بسیار کم نمونه مناسب اند.
شستشوی لوله های NMR به دلیل کوچک بودن مجرای ورودی کار سختی است. برای رفع این مشکل بهتر است قبل از خشک شدن نمونه در آنها، عمل شستشو انجام شود. برای این که عمل شستشو بهتر انجام شود باید از حلال مورد استفاده در تهیه و حل کردن نمونه استفاده شود. دی کلرومتان یا استون برای این کار مناسب اند؛ زیرا دی کلرومتان از نظر قطبیت شبیه کلروفرم (حلال معمول در NMR) است و استون بسیاری از ترکیبات آلی را در خود حل می کند.
امواج التراسونیک و لوله شوی موئی نازک برای زدودن آلودگی های جامد مفید است. گاهی لازم است لوله ها را با محلول های اکسید کننده مانند aqua regia یا piranha solution پر کرد تا تمیز شوند؛ البته استفاده از محلول های اکسید کننده خطرهایی دارد که باید به آنها توجه شود. از محلول های اسید کرومیک به دلیل باقیماندن مقادیر کم کرومیوم پارامگنتیک در لوله ها و امکان تداخل با آزمون های NMR نباید استفاده شود. پس از برطرف کردن مواد جامد و تمیز کردن اولیه با حلال ها، سه بار لوله ها را با آب مقطر و سپس استون شستشو می دهند و در آون با دمای کم یا در مکان تمیز قرار می دهند تا خشک شوند. وسیله ای وجود دارد که با استفاده از خلاء حلال یا محلول دترژنت را با فشار به درون لوله های NMR وارد می کند و آنها را شستشو می دهد.
لوله با کیسه دیالیز
لوله با کیسه دیالیز در واقع غشایی با نفوذپذیری جزئی است که از سلولز و سلوفان ساخته می شود. از این لوله برای حذف انتخابی ترکیبات با وزن مولکولی کم یا یون ها از محلول های بیولوژیکی به وسیله انتشار یا اسمز استفاده می شود. این غشاها به مولکول های کوچک اجازه می دهند از داخل لوله خارج شوند، ولیکن مانع از عبور مولکول های بزرگ می شوند.
لوله دیالیز در قطرهای مختلف با دامنه cut-off یا حد جداسازی مشخص عرضه می شوند. آب، نمک ها، مونوساکاریدها و سایر مولکول های کوچک می توانند در جهت کاهش غلظت از لوله دیالیز خارج شوند. مولکول های بزرگ مانند پروتئین ها و پلی ساکاریدها دارای اندازه مولکولی بزرگ تر از اندازه منافذ لوله می باشند، به همین دلیل نمی توانند از لوله ها خارج یا به آن داخل شوند.
لوله سانتریفیوژ
لوله سانتریفیوژ از جنس شیشه یا پلاستیک (از نوع پلی پروپیلن) در اندازه ها و ظرفیت های مختلف از یک میلی لیتر تا ده ها میلی لیتر ساخته می شود. معمول ترین لوله سانتریفیوژ از نظر شکل و اندازه شبیه لوله آزمایش (با طول ۱۰ سانتی متر) است.
لوله های سانتریفیوژ شیشه ای قیمت زیادتری نسبت به پلاستیکی دارد و شستشوی لوله های مذکور مانند سایر ظرف های شیشه ای است و چند بار می توان از آنها استفاده کرد. این نوع لوله ها برای انواع حلال ها قابل استفاده بوده و آنها را می توان در اتوکلاو استریل کرد.
لوله های پلاستیکی ارزان قیمت بوده و بعضی حلال ها سبب از بین رفتن آنها می شود. بهتر است در مواردی که حلال آب است از لوله های پلاستیکی استفاده شود. شستن این نوع لوله ها مشکل است و با توجه به قیمت کم یکبار مصرف اند.
برای پیشگیری از انتشار آئروسل در فضای اتاق درپوش لوله های سانتریفیوژ حاوی مواد با موجودات خطرناک باید در زیر هود زیست ایمنی یا لامینار مناسب باز شود. در هنگام سانتریفیوژ نباید لوله ها را بیش از دو سوم حجم پر کرد.
میکروتیوب
ظرف استوانه ای کوچک پلاستیکی با ته مخروطی شکل و در پوش متصل به بدنه است و در بیوشیمی و بیولوژی مولکولی کاربرد زیادی در نگهداری و سانتریفیوژ مقدار کم نمونه مایع دارد.
اپندرف بزرگترین تولید کننده این لوله ها است و لوله اپندرف نام تجاری میکروتیوب یا لوله های میکروسانتریفیوژ یا میکروفیوژ است و در بیشتر آزمایشگاه ها این لوله ها را با این نام می شناسند.
علاوه بر اپندرف، شرکت های تجاری دیگری در تولید این لوله ها نقش دارند. جنس آن پلاستیک از نوع پلی پروپیلن است و به دماهای خیلی کم (80- درجه سلسیوس و حتی دمای نیتروژن مایع) یا حلال های آلی مانند کلروفرم مقاوم است. میکروتیوب در ظرفیت های 250 میکرولیتر تا حداکثر 2 میلی لیتر و معمولا 1.5 میلی لیتر وجود دارد.
لوله میکروتیوب در رنگ های مختلف عرضه می شود، ولیکن نوع شفاف آن معمول تر است.
این لوله ها ارزان قیمت و یکبار مصرف اند. می توان در فشار 1 اتمسفر، دمای 121 درجه سلسیوس به مدت 20 دقیقه این لوله ها را ضد عفونی کرد. میکروتیوب ها را می توان بدون آسیب دیدن در دمای 20 درجه سلسیوس با شتاب g 25000 با روتور زاویه ثابت (xg 70000 با روتور دارای حرکات موزون که زاویه لوله تغییر می کند) به مدت حداکثر 20 دقیقه سانتریفیوژ کرد.
لوله PCR
برای انجام واکنش زنجیرهای پلیمر از از لوله های کوچک 0.2 تا 1.5 میلی لیتری متناسب با حجم مورد نیاز و صفحه گرم دستگاه ترموسایکلر استفاده می شود.
محلول تهیه شده شامل بافر، چهار نوکلئوتید، پرایمر، آنزیم تک پلیمراز، یون ها و DNA ژنومی درون لوله ها ریخته می شود و در صفحه گرم ترموسایکلر قرار داده می شود تا مراحل تکثیر قطعه DNA بنابر برنامه انجام شود. این لوله ها به صورت استریل عرضه می شوند و در زمان استفاده باید در پوش جا لوله ای یا لوله در زیر هود لامینار باز و سریعا بسته شود تا آلودگی وارد آن نشود. لوله PCR به دو شکل انفرادی یا در دسته های ۸ و ۱۲ تایی به هم چسبیده عرضه می شود. لوله انفرادی دارای درپوش متصل به بدنه، ولیکن درپوش لوله های به هم چسبیده جداگانه است. درپوش های مذکور نیز به صورت به هم چسبیده ۸ و ۱۲ تایی وجود دارد و با وسیله پلاستیکی و فشار دست می توان درپوش ها را بر روی در لوله ها محکم کرد. پلیت حاوی لوله های به هم چسبیده در اندازه 96 و ۳۸۶ تایی نیز وجود دارد که در بخش میکروپلیت توضیح داده شده است. لوله و پلیت PCR در شرایط استریل و بدون حضور مستقیم انسان ساخته می شوند و عاری از آلوده کننده ها، مواد سمی و بازدارنده واکنش PCR هستند.
لوله مقاوم به سرما
برای نگهداری نمونه های مایع در دماهای خیلی کم از لوله مقاوم به سرما استفاده می شود. این لوله ها از پلاستیک پلی پروپیلن با درپوش پلاستیکی از نوع HDPE (پلی اتیلن با دانسیته زیاد) دارای یک لایه درزبند سیلیکونی ساخته می شوند. درزبند از ریختن نمونه مایع طی ذخیره یا سانتریفیوژ جلوگیری می کند.
درپوش پلی استیرن نیز برای لوله های پروپیلنی در رنگ های مختلف وجود دارد. این لوله ها دماهای خیلی کم تا 199- درجه سلسیوس مانند دمای نیتروژن مایع را تحمل می کنند.
لوله های مقاوم به سرما به صورت استریل یا غیر استریل و دارای درجه بندی عرضه می شوند. با توجه به عدم حضور انسان و ساخته شدن در شرایط استریل و با کمک ماشین، لوله های استریل عاری از مواد سمی برای رشد سلول ها و پیروژن (ترکیبات تب زا بویژه لیپوپلی ساکارید دیواره سلولی باکتری های مضر) است.
لوله مقاوم به سرما از پلاستیک پلی کربنات نیز وجود دارد. این نوع لوله شفاف است و محتویات آن به آسانی قابل مشاهده است. شایان ذکر است پلی کربنات ها به انواع الکلها مقاوم نیستند و این مواد سبب از بین رفتن آنها می شوند.
کووت
کووت یا سل ، لوله کوچک گرد یا مربعی شکل با ته بسته است که برای نگهداری نمونه جهت آزمون های اسپکتروسکوپی استفاده می شود. جنس آن از پلاستیک، شیشه یا کوارتز است و هر چه شفاف تر باشد و ناخالصی نداشته باشد، قرائت های صحیح تری از جذب کسب می شود.