میکروپیپت (که همچنین پیپت یا سمپلر نیز نامیده می شود) یکی از مهم ترین و پرکاربردترین انواع تجهیزات در آزمایشگاه های زیست شناسی مخصوصا آزمایشگاه های ژنتیک، بیوتکنولوژی، میکروبیولوژی و کشت سلول می باشد که به‌ منظور حجم‌برداری از نمونه‌های مایع و انتقال آن‌ها در حجم های کم و دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عبارت ساده تر، میکروپیپت یک پیپت است که مایعات را در مقیاس های مختلف جابجا می کند. میکروپیپت ها در محدوده بین 0.2 تا 1000 میکرولیتر، جهت استفاده در تکنیک های بیولوژی ساخته شده اند و از طریق مکش و جابجایی هوا، انتقال محلول ها را انجام می دهند. بیش از 4 دهه است که میکروپیپت ها در انواع مختلف در دسترس هستند و جز ابزارهای محبوب برای انتقال حجم های میکرولیتری در آزمایشگاه های بالینی و تحقیقاتی می باشند.

شکل بالا ساختار کلی یک میکروپیپت را از نمای روبرو و نمای جانبی نشان می هد. میکروپیپت از بخش های مختلف تشکیل شده است که بیشتر آنها در میکروپیپت های مختلف مشترک هستند. این اجزا شامل دکمه حجم برداری، پیچ تنظیم حجم (که گاهی اوقت با دکمه حجم برداری مشترک است)، دکمه اجکتور تیپ، نمایشگر حجم، اجکتور تیپ، محور نگهدارنده تیپ و محل اتصال تیپ است.

میکروپیپت های جابجایی هوا و جابجایی مثبت

از لحاظ اصول مکانیسم، پپیتورهای مکانیکی به ۲ دسته‌ی میکروپیپت جابه‌جایی هوا (Air-displacement pipette) و میکروپیپت جا‌به‌جایی مثبت (Positive displacement pipette) تقسیم می‌شوند که هر کدام از آن‌ها برای حجم برداری در شرایط خاصی مناسب هستند.

میکروپیپت های جابه‌جایی هوا جزو پرکاربردترین و متداول‌ترین نوع میکروپیپت های آزمایشگاهی محسوب می‌شوند که جهت کار با اغلب نمونه‌های آزمایشگاهی کاملا مناسب هستند و امروزه در همه آزمایشگاه ها موجود هستند. بر اساس اصول عملکرد میکروپیپت جابه‌جایی هوا، نمونه هرگز در تماس مستقیم با پیستون میکروپیپت قرار نخواهد گرفت، بلکه همواره میان نمونه و پیستون مقداری هوا وجود دارد که با نام بالشتک هوا و یا هوای مرده شناخته می‌شود. عملکرد میکروپیپت های جابه‌جایی هوا تنها مبتنی بر یک اصل بوده و آن جابه‌جایی حجم هوای مرده، درون سیلندر میکروپیپت است. در میکروپیپت جابه‌جایی مثبت، بر خلاف میکروپیپت های جابه‌جایی هوا، هیچ فاصله‌ای میان پیستون و نمونه وجود نداشته و پیستون در تماس مستقیم با نمونه قرار می‌گیرد. این ویژگی، میکروپیپت جابه‌جایی مثبت را برای حجم‌برداری از نمونه‌های به‌شدت ویسکوز و یا نمونه‌هایی با چگالی و فراریت بالا مناسب کرده است. امروزه انواع میکروپیپت های دارای این مکانیسم عملکردی و خصوصا میکروپیپت های جابجایی هوا، در بسیاری از آزمایشگاهی بالینی و تحقیقاتی وجود دارند

میکروپیپت های حجم ثابت و حجم متغیر

از نقطه نظر دیگر، میکروپیپت‌ها در دو نوع ثابت و متغیر ساخته می‌شوند.  با استفاده از میکروپیپت های حجم ثابت (Fixed-Volume Pipettes)  تنها می توان حجم معینی را که بر روی سمپلر مشخص است جابه‌جا نمود و امکان تنظیم و تغییر حجم نمونه‌برداری شده، وجود ندارد. این میکروپیپت ها یک دکمه حجم برداری دارند که با فشار دادن و رها کردن آن عمل مکش انجام می شود.اما در میکروپیپت های حجم متغیر، پیچ تنظیم حجم وجود داشته و امکان تنظیم و تغییر حجم نمونه‌برداری شده وجود دارد و می‌توان بنابر نیاز، حجم میکروپیپت را تغییر داد. میکروپیپت های حجم متغیر دارای حجم حداکثر و حداقل هستند و کاربر تنها در این محدوده می‌تواند از نمونه حجم‌برداری نماید. در این نوع از میکروپیپت ها، پیچی طراحی شده است که می‌توان از طریق آن میزان و حجم محلول قابل برداشت توسط میکروپیپت را تغییر داد. میکروپیپت های حجم متغیر بر حسب مقادیری از مایعات که می‌توانند منتقل کنند، به انواع متنوعی تقسیم‌بندی می‌شوند. بر این اساس میکروپیپت های متغیر با محدوده های حجم 10-1 میکرولیتر، 20-10 میکرولیتر، 10-20 میکرولیتر، 1000 میکرولیتری، 5 میلی لیتری و 10 میلی لیتری موجود است.

میکروپیپت ها با توجه به حجمی که جابجا می‌کنند، قابلیت اتصال به انواع تیپ (Tip) یا سرسمپلر را دارا هستند که بصورت یکبار مصرف به بخش انتهایی میکروپیپت (قسمتی که مایع را می‌کشد) متصل شده و مایع مورد نظر بداخل سرسمپلر کشیده شده و از این طریق منتقل می‌شود. انواع تیپ در اندازه های مختلف که قابلیت اتصال به انواع میکروپیپت را دارا هستند، موجود است.

میکروپیپت های چند کاناله

میکروپپیت ها با توجه به تعداد کانال هایی که دارند نیز می توانند طبقه بندی می شوند. میکروپیپتی که در شکل بالا نشان داده شده است، یک میکروپیپیت تک کاناله است که قابلیت جابجایی تنها یک نمونه را در یک زمان مشخص دارد. میکروپیپت های چند کاناله، تعداد کانال های بیشتری را داشته و در یک مرحله قابلیت جابجایی تعداد نمونه های بیشتری را دارند. سمپلرهای چند کاناله موجود در بازار اغلب در دو نوع ۸ و ۱۲ کاناله ارائه می‌شوند. کار با این سمپلرها دقت و سرعت نمونه‌برداری را بصورت همزمان بالا می‌برد. با استفاده از چنین میکروپیپت هایی، امکان پر کردن سریع یک میکروپلیت 96 خانه ای که در انجام تست هایی مثل الایزا مهم است، امکانپذیر می باشد. مانند یک میکروپیپت تک کاناله، میکروپیت های چندکاناله در انواع حجم های مختلف از یک میکرو لیتر تا چند صد میکرو لیتر موجود هستند.برای آشنایی بیشتر با میکروپیپت های چند کاناله اینجا کلیک کنید.

میکروپیپت های الکترونیکی

میکروپیپت های الکترونیکی، یکی دیگر از انواع میکروپیپت ها هستند که در طی 25 سال اخیر توسعه یافته اند. این نوع میکروپیپت ها دارای یک موتور برای تنظیم دقیق میزان برداشت و تخلیه محلول هستند و خطای اندازه گیری در آزمایشات با نمونه ها و تکرارهای زیاد را کاهش می دهند. میکروپیپت های الکترونیکی اغلب قابل برنامه ریزی هستند، امکان ذخیره و اصلاح پروتکل ها، صرفه جویی در استفاده کلی از سرسمپلر و کارایی بیشتر در آزمایشات را فراهم می کنند.برای آشنایی بیشتر با میکروپیپت های الکترونیکی اینجا کلیک کنید.

با اینکه میکروپیپت های الکترونیکی در طی 25 سال گذشته تولید شده اند، هنوز محبوبیت میکروپیپت های مکانیکی را کسب نکرده اند. دلایل عدم نیل به این میکروپیپت ها شامل این موارد می باشد: میکروپیپت های الکترونیکی هنوز به سطح سادگی راحتی کار و ارگونومی میکروپیپت های مکانیکی نرسیده اند. این میکروپیپت ها نسبت به میکروپیپت های مکانیکی اکثرا دارای اندازه و وزن بزرگتری می باشند. برنامه ریزی و کاربرد میکروپیپت های الکترونیکی دشوار بوده و قیمت آنها نسبت به میکروپیپت های مکانیکی بسیار بالاتر است. اما از طرف دیگر، میکروپیپت های الکترونیک مزایای چندی را بر میکروپیپت های مکانیکی دارند، از جمله اینکه دارای ویژگی ها و مدهای عملکردی مختلف هستند که در میکروپیپت های مکانیکی امکان تعبیه آن وجود ندارد. مانند میکروپیپت های دیگر، میکروپیپت های الکترونیک در حجم های مختلف و بصورت تک کاناله و چندکاناله در بازار موجود هستند.

برای مطالعه انواع میکروپیپت بر اساس مکانیسم جابجایی اینجا کلیک کنید.