معماری
میکروپلیت واشر

میکروپلیت واشر

میکروپلیت واشر برای فراهم کردن بافرهای تمیز مورد نیاز برای تکنیک الایزا در یک روش کنتـرل شده طراحی شده است. در این روش، دسـتـگــاه از هــر چــاهــک، محلـول هـای اضـافـه حـاصـل از واکـنـش را بر می دارد. بسته به نوع تست انجام شده، این دستگاه می تواند از یک تا ۴ مرتبه شستشو را انجام دهد. بافر شستشو را آماده و مـخـلـوط کـنـد و مـعـرف های متصل نشده را بـــردارد، تــا مــوقـعــی کــه زمــان و چــرخــه هــای برنامه‌ریزی شده کامل شوند. میکروپلیت واشر دارای دو مخزن بوده که یکی برای بافر شستشو و دیگری برای فاضلاب تولید شده در طی فرایند شستشو هستند.

اصول کار
مـیـکــروپـلـیــت واشــر بــرای انـجــام عـمـلـیـات شستشو در تکنیک الایزا طراحی شده است. این دستگاه دارای حداقل سیستم هایی بوده که بسته به طراحی کارخانه متغییر است.
‌مـجـمــوعــه سـیـسـتــم کـنـتــرل: بــه طــور کـلــی، مـیـکــروپـلـیــت واشــر بـه وسیلـه میکروپروسسورهایی کنترل می شود که وظیفه برنامه ریزی و کنترل مراحلی مانند تعداد چرخه های شستشو، زمان مورد انتظار، ریختن و کشیدن مایعات، مدل پلیت (۹۶ تا ۳۸۴ چاهکی)، تنظیم عمل کشش مطابق با نوع چاهک (چاهک های با ته مسطح، گرد، v شکل و چاهک های با شستشوی آسان)، حجم های توزیع شده یا کشیده شده، سیکل‌های خیساندن و حرکت دادن پلیت، … بر عهده دارند.
‌مـجـموعه سیستم توزیع کننده: عموما، این مجموعه شامل یک مخزن جهت محلول شستشو، یک یا چند پمپ، معمولا یک سرنگ و یک سر توزیع  کننده است که محلول شستشو را به چاهک های مختلف به وسیله سوزن ها پخش می کند. قسمت سر معمولا همراه با ۸ جفت سوزن برای شستشو و مکش همزمان چاهک های یک ردیف معین است (مجموعه سیستم های پخش و کشش در قسمت سر با هم تلاقی دارند.) مدل های زیادی وجود دارد که برخی با ۱۲ جفت سوزن و برخی نیز فرایند شستشو را به طور همزمان در همه چاهک انجام می دهند. برخی از میکروپلیت واشرها امکان کار با انواع مختلف محلول های شستشو را فراهم می کنند و تغییرات محلول را مطابق با برنامه‌ای که اپراتور به آن می دهد، انجام می دهند.
‌سیستم مکش: این سیستم نیاز به یک مکانیسم خلاء و یک سیستم ذخیره ای برای جمع آوری مایعات و فاضلاب برداشته شده از چاهک ها را دارد. خلاء ممکن است به وسیله پمپ های داخلی ۷ یا خارجی تامین شود. مکش توسط یک مجموعه از سوزن ها که بر روی واشر یا خشک کننده تعبیه شده است انجام می شود. تعداد سوزن ها بر حسب نوع واشر کاربردی از ۱ تا ۳ عدد متغییر است.
‌اگر فقط یک سوزن استفاده شود، عمل شستشو و مکش فقط با این سوزن انجام می‌شود. اما اگر ۲ سوزن به کار گرفته شود، یکی برای توزیع محلول شستشو و دیگری نیز برای تخلیه استفاده می شود. چنانچه ۳ سوزن به کار برده شود، اولی برای تامین محلول شستشو، دومی برای تخلیه و سومی برای کنترل (تخلیه) هر حجم اضافه ای که در چاهک ها وجود داشته باشد، به کار می رود. به طور کلی، سوزن تخلیه از سوزن توزیع‌کننده بزرگتر بوده، به طوری که آن را قادر می سازد تا بین ۳/۰ تا ۵/۰ میلی متر به طور عمودی از ته چاهک بالا رود.

 

‌مجموعه سیستم پیشرفته: از یک مکانیسمی تشکیل شده است که به طور افقی، محلول توزیع کننده و تخلیه کننده را حرکت داده تا به هر چاهک در پلیت الایزا برسد. وقتی که حرکت افقی به سمت ردیف جلویی انجام شد، یک حرکت عمودی به سمت چاهک انجام می شود تا محلول شستشو توزیع و تخلیه شود. واشرهایی وجود دارند که این عملیات را به طور همزمان انجام می دهند.
مجموعه سیستمی که الان توصیف شد در شکل ۱ نمایش داده شده است.
شکل ۲ نیز انواع متفاوتی از چاهک ها را نشان می دهد که عمدتا در میکرو پلیت ها دیده می شوند. هر نوع چاهک برای نوع خاصی از تست مناسب است.

مراحل شستشو
شستشو توسط میکروپلیت واشر، یکی ازمراحل تکنیک الایزا است. محلول های مخصوصی در مراحل شستشو به کار برده می شوند که به رایج ترین آن ها یعنی محلول بافر فسفات (PBS) می توان اشاره کرد. محلول بافر فسفات در ۴ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ماه پایدار است. برای انجام عمل شستشو در یک میکروپلیت که برای هر چاهک ۳۰۰ میکرولیتر در هر چرخه استفاده می کند، ۱ تا ۳ لیتر محلول مورد نیاز است. شستشو می تواند به صورت دستی نیز انجام شود، اما ترجیح داده می شود که یک میکروپلیت واشـر اتـومـاتـیـک بـه کـار گـرفـتـه شود تا نتایج بهتری حاصل شود و موادی که بالقوه آلوده‌کننده هستند به حداقل کاهش داده شوند.
در اینجا مراحل شستشو که به وسیله میکروپلیت واشر به کار برده می شود نشان داده می شود:

‌مکش از بالا تا پایین: وقتی فاز مکش شروع می شود، سوزن ها به طور عمودی حرکت کرده و بلافاصله با وارد شدن آن ها به درون مایع، عمل مکش آن ها نیز شروع می‌شود. این فرایند ادامه پیدا کرده تا این که سوزن ها به پایین ترین موقعیت شان یعنی خیلی نزدیک به ته چاهک ها برسند. در این نقطه، آن ها به جهت پرهیز از مکش هوایی کـه بـایـد در مـقـابـل دیـواره هـای جانبی و داخلی چاهک ها جریان پیدا کند، متوقف می‌شوند. این نوع مکش از خشک شدن پروتئین متصل شده روی سطح چاهک ها توسط هوای در جریان، جلوگیری می کند.

‌مکش و توزیع همزمان: در انواع خاصی از واشرها، سیستم های شستشو و مکش همزمان عمـل مـی کننـد و بـا حرکت کنترل شده ای که درون چـاهـک هـا ایجـاد مـی کننـد، مواد متصل نشده در طی انکوباسیون را بر می دارند.

‌مکش از قسمت سطحی چاهک ها: در این سیستم، مکش از مایع درون چاهک ها در ابـتــدا تــوســط ســوزن هــای تـعبیـه شـده در یـک مـوقـعـیـت خـیلی نزدیک به ته چاهک ها انجام می‌شود، که البته این زمان معمولا کنترل شده اسـت. اگـر تـفـاوت هـای در سطوح چاهک ها وجود داشته باشد، این سیستم ممکن است بر روی هوا مکش انجام دهد.

کالیبراسیون میکروپلیت واشر
برای اینکه تکنیک الایزا به همان شکلی که ما انــتــظــــار داریــــم انــجــــام شـــود، کـــالـیـبـــراسـیـــون میکروپلیت واشر  نیز دارای اهمیت  است. برای این منظور باید نکات زیر رعایت شوند.
‌مـوقـعـیت سوزن ها (سر تغذیه کننده و مکش:) تنظیم موقعیت افقی و عمودی نسبت به چـاهـک هـا بـایـد بـه دقـت تایید شود. اگر پلیت حاوی چاهک های دارای انتهای مسطح است، سوزن تغذیه کننده باید بررسی شود که آیا آن در یک موقعیت خیلی نزدیک به دیواره چاهک قرار می گیرد یا خیر. اگر انتهای چاهک گرد یا v شکل بـاشد، سوزن مکش باید در مرکز چاهک قرار گیرد. طبق حرکت عمودی، یک فاصله پایه در چاهک حفظ می شود که معمولا بین ۳/۰ تا ۵/۰ میلی متر  است. سوزن ها نباید انتهای چاهک ها را لمس کنند زیرا سبب تداخلات مکانیکی بین نوک سوزن و سطح چاهک در طی عمل مکش می شوند.
‌زمـان مـکش: زمان مکش را تنظیم کنید، زیـرا یـک لایـه نـازک از مـحـلـول متصل شده به دیـواره چـاهـک مـی تـوانـد جریان به ته چاهک جریان پیدا کند. سپری شدن بیش از حد زمان، ســبـــب خــشـــک شـــدن مـــواد Coat شـــده روی چاهک‌ها می شود. سوزن های سیستم مکش  را از نظـر تمیـز بودن و عدم وجود مسدود بودن، بررسی کنید.
‌حجـم توزیع شده: دقت کنید که حجم توزیع شده به اندازه ماکزیمم ظرفیت چاهک باشد. دقت کنید که همه چاهک ها به طور یکسانی پر شوند.  تایید کنید که سوزن‌های توزیع کننده تمیز و عاری از انسداد هستند.
‌خلاء: خلاء سیستم مکش باید به شکل مناسبی کالیبره شود. اگر خلاء خیلی قوی باشد، تست می تواند تغییر کند. در واقع، این موضوع سبب خشک شدن چاهک ها شده و به شکل قابل ملاحظه ای فعالیت آنزیم در چاهک ها را تضعیف کرده و نتایج تست را کاملا تغییر دهد. اکثر واشرها با یک خلاء که فشار آن بین ۶۰ تا ۷۰ درصد  است کار می‌کنند. در برخی واشرها، خلاء در یک پمپ خارجی قرار گرفته که عمل آن توسط واشر کنترل می شود؛ بدین معنا که پمپ خلاء فقط وقتی مورد نیاز است کار می کند.

تایید مراحل شستشو
بـرای تـاییـد اینکـه فـراینـد شستشو طبق ویژگی های تکنیک الایزا انجام می شود، سازندگان تست های الایزا روش هایی را برای انجام منظم این تکنیک گسترش داده اند. یکی از کنترل ها بر اساس کاربرد معرف پراکسیداز است که با استفاده از یک پی پت در چاهک های پلیت توزیع شده و در طول موج های ۴۰۵، ۴۵۰ و ۴۹۲ نانومتر قرائت می‌شود. پس از آن، چاهک ها شستشو داده شده و یک سوبسترای فاقد رنگ از قبیل  ۲O2TMB/H)تـتــرا مـتـیــل بـنــزیــدیــن/ هـیــدروژن پــراکـســایــد) اضــافــه مــی شــود. سـپـس باقیمانده‌های کونژوگه، آنزیم را هیدرولیز کرده و کروموژن به رنگ آبی تغییر خواهد یافت. پس از متوقف کردن واکنش به وسیله افزودن اسید، TMB مجددا   زرد  رنگ خواهد شد. شدت رنگ نهایی، مستقیما با میزان موثر بودن مرحله شستشو مرتبط خواهد بود.

نصب تجهیزات:
به منظور کارکرد صحیح میکروپلیت واشر، موارد زیر ضروری است:
۱- وجود محیط تمیز و عاری از گرد وغبار
۲- وجود یک میز ثابت که در محلی دور از دستگاه های ایجاد کننده لرزش (سانتریفوژ و شیکرها) قرار گرفته باشد. این میز باید دارای یک اندازه متناسب با تجهیزات تکمیلی مانند ریدر، انکوباتور، توزیع کننده و کامپیوتر و سایر تجهیزات جانبی دیگر باشد.
۳- یک خروجی الکتریکی در یک موقعیت مناسب همراه با یک محور زمینی، یک ارتباط الکتریکی که سازگار با استانداردها و معیارهای آزمایشگاهی و کشور باشد. در کشورهای آمریکایی، ولتاژ ۱۱۰ ولت و فرکانس ۶۰ هرتز عموما استفاده می شود. در برخی از قسمت های دیگر جهان، ولتاژ بین ۲۲۰ تا ۲۴۰ ولت و فرکانس بین ۵۰ تا ۶۰ هرتز به طور کلی استفاده می شود.

نگهداری اساسی (تکرار روزانه)
۱- تایید حجم توزیع شده
۲- تست یکسان پرشدن چاهک ها
۳- تایید اثر بخش بودن سیستم مکش
۴- تـاییـد تمیـز بودن سوزن های مخصوص مکش و توزیع کننده محلول ها
۵- تـمـیــز کــردن واشــر بــا آب مـقـطـر پـس از استفاده، تا بقایای نمک موجود در سوزن های مــخـصــوص مـکــش و تــوزیــع بــرداشـتــه شــود. سـوزن‌ها ممکن است که لازم باشد تا در آب مقطر نگهداری شوند.
۶- تایید این که بدنه واشر تمیز شده است. اگر لازم باشد، سطح خارجی را با کمک یک تکه پارچه که آغشته به یک دترجنت ملایم است، تمیز کنید.

نگهداری پیشگیرانه (تکرار هر سه ماه یکبار)
‌۱- کانال ها و اتصالات را باز کرده و تمیز کنید. بی نقص بودن آن ها را تایید کنید. اگر نشت یا نشانه هایی از خوردگی دیده شد، آن را برطرف یا جایگزین کنید.
۲- سالم بودن اجزای مکانیکی را تایید کنید. طبق دستورالعمل کارخانه سازنده روغن کاری را انجام دهید.
۳- تنظیم بودن هر یک از اجزای سیستم های سازنده را تست کنید. مطابق سفارشات کارخانه سازنده کالیبراسیون را انجام دهید.
۴- سـالـم بـودن اتـصـالات الـکتریکی و کابل ارتباطی داخلی را تایید کنید.
۵- واشر را پس از کار با استفاده از آب مقطر به مــنــظـــور بــرداشــت بــاقـیـمــانــده هــای نـمــک در کـانـال‌هـای سـیـستم های مکش و توزیع کننده تمیز  کنید.
۶- سالم بودن فیوز و تمیز بودن نقاط اتصالی آن را تایید کنید.
تذکر: حفظ و نگهداری سیستم کنترل را پرسنل فنی آموزش دیده می بایست انجام دهند. اگر لازم باشد، با سازنده یا نماینده تماس بگیرید

 

پاسخ دهید