فیلتر سرنگ یک دستگاه تصفیه کوچک و یکبار مصرف است که معمولاً در محیط‌های آزمایشگاهی برای حذف ذرات و آلاینده‌ها از نمونه‌های مایع استفاده می‌شود. این شامل یک محفظه پلاستیکی با ورودی برای اتصال به یک سرنگ و یک فیلتر غشایی است که ناخالصی ها را به دام می اندازد در حالی که اجازه می دهد محلول مورد نظر از آن عبور کند. فیلترهای سرنگ در کاربردهای مختلف آزمایشگاهی مانند آماده‌سازی نمونه، استریل کردن، شفاف‌سازی و خالص‌سازی کاربرد گسترده‌ای پیدا می‌کنند. در این مقاله به بررسی عملکرد و کاربرد فیلترهای سرنگ در تنظیمات آزمایشگاهی خواهیم پرداخت.
عملکرد فیلترهای سرنگ:
وظیفه اصلی فیلتر سرنگ حذف ذرات و ناخالصی ها از نمونه های مایع است و اطمینان حاصل می کند که فقط اجزای مورد نظر از فیلتر عبور می کنند. فیلتر سرنگ بر اساس اصل حذف اندازه عمل می کند، که در آن ذرات بزرگتر از اندازه منافذ فیلتر غشایی روی سطح باقی می مانند، در حالی که مولکول ها و املاح کوچکتر می توانند از آن عبور کنند.
ساختمان و اجزای سازنده:
یک فیلتر سرنگ معمولی از اجزای زیر تشکیل شده است:
محفظه: محفظه معمولاً از پلی پروپیلن یا سایر پلاستیک های بی اثر شیمیایی ساخته شده است. دارای یک ورودی قفل Luer ماده است که به سرنگ وصل می شود و یک خروجی لغزشی Luer مرد که به فیلتر اجازه می دهد تا از فیلتر خارج شود.
فیلتر غشایی: فیلتر غشایی عنصر کلیدی فیلتر سرنگ است. این ماده در مواد مختلفی مانند استات سلولز، نایلون، پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، پلی اتر سولفون (PES) و پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) موجود است. هر ماده غشایی خواص شیمیایی و فیزیکی خاصی را ارائه می دهد و آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند.
ساختار پشتیبان: برخی از فیلترهای سرنگ ممکن است دارای ساختار پشتیبانی مانند لایه پلی پروپیلن یا الیاف شیشه باشند تا غشا را تقویت کرده و از فروپاشی آن تحت فشار جلوگیری کند.
نحوه استفاده از فیلترهای سرنگ در کاربردهای آزمایشگاهی:
فیلترهای سرنگ ابزارهای همه کاره ای هستند که در طیف وسیعی از کاربردهای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام نیازهای فیلتراسیون خاصی را برآورده می کنند. برخی از کاربردهای رایج فیلترهای سرنگ عبارتند از:
شفاف سازی نمونه:
در تکنیک‌های تحلیلی مختلف، شفاف‌سازی نمونه‌های مایع با حذف ذرات، زباله‌ها یا رسوب‌هایی که می‌توانند در تجزیه و تحلیل اختلال ایجاد کنند، ضروری است. فیلترهای سرنگ با اندازه منافذ مناسب برای کاربرد برای اطمینان از شفاف بودن فیلتر و عاری از ذرات ناخواسته استفاده می شود.
عقیم سازی:
فیلترهای سرنگ نقش مهمی در استریل کردن نمونه‌های مایع قبل از آزمایش میکروبی یا کشت سلولی دارند. فیلترهایی با اندازه منافذ 0.2 میکرومتر معمولاً برای استریل کردن مایعات برای حذف باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شوند و اطمینان حاصل می‌کنند که نمونه‌ها بدون آلودگی باقی می‌مانند.
آماده سازی نمونه برای HPLC و UHPLC:
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و کروماتوگرافی مایع با عملکرد فوق العاده بالا (UHPLC) برای جلوگیری از گرفتگی و آسیب به سیستم کروماتوگرافی به نمونه هایی عاری از ذرات نیاز دارند. فیلترهای سرنگ برای آماده سازی نمونه ها با حذف ذرات ناخواسته استفاده می شود، بنابراین نتایج قابل اعتماد و سازگار در طول تجزیه و تحلیل تضمین می شود.
فیلتراسیون حلال های آبی و آلی:
فیلترهای سرنگ هم با حلال های آبی و هم با حلال های آلی سازگار هستند و آنها را برای کارهای مختلف فیلتراسیون در شیمی آلی و سایر کاربردها مناسب می کند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که از نظر شیمیایی بی اثر باشند و از شستشو یا جذب مواد فیلتر به داخل فیلتر جلوگیری کنند.
تجزیه و تحلیل محیطی:
در آزمایش‌های محیطی، فیلترهای سرنگی برای فیلتر کردن نمونه‌های آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و سایر منابع برای حذف ذرات معلق و زباله‌ها استفاده می‌شوند. این فرآیند تمیز و مناسب بودن نمونه را برای تجزیه و تحلیل آلاینده ها، مواد مغذی یا سایر پارامترهای محیطی تضمین می کند.
آماده سازی نمونه پروتئین و بیومولکول:
در خالص‌سازی پروتئین و تحقیقات زیست‌مولکول‌ها، از فیلترهای سرنگ برای آماده‌سازی نمونه‌ها با حذف سنگدانه‌ها، رسوب‌ها یا مولکول‌های بزرگی که ممکن است با کاربردهای پایین‌دستی مانند الکتروفورز ژل یا طیف‌سنجی جرمی تداخل داشته باشند، استفاده می‌شود.
انتخاب سمت راست فیلتر سرنگ :
انتخاب فیلتر سرنگ مناسب برای دستیابی به نتایج دقیق و قابل اعتماد در کاربردهای آزمایشگاهی بسیار مهم است. هنگام انتخاب فیلتر سرنگ باید چندین فاکتور را در نظر گرفت، از جمله:
مواد غشایی:
انتخاب مواد غشایی مناسب برای اطمینان از سازگاری با نمونه و فرآیند فیلتراسیون ضروری است. به عنوان مثال، غشاهای آب دوست مانند استات سلولز یا نایلون برای نمونه های آبی مناسب هستند، در حالی که غشاهای آبگریز مانند PTFE برای فیلتر کردن حلال های آلی استفاده می شوند.
اندازه منفذ:
اندازه منافذ غشا باید بر اساس اندازه ذراتی که باید از نمونه بردارید انتخاب شود. اندازه منافذ کوچکتر، مانند 0.2 میکرومتر، برای استریل کردن و حذف باکتری ها ایده آل هستند، در حالی که اندازه منافذ بزرگتر، مانند 0.45 میکرومتر، برای شفاف سازی عمومی و حذف ذرات مناسب هستند.
حجم نمونه و نرخ جریان:
حجم نمونه و سرعت جریان مورد نیاز برای فرآیند فیلتراسیون را در نظر بگیرید. برخی از فیلترهای سرنگ برای حجم کم نگه‌داشتن، کاهش از دست دادن نمونه طراحی شده‌اند، در حالی که برخی دیگر برای سرعت جریان سریع بهینه‌سازی شده‌اند تا کارایی را افزایش دهند.
سازگاری شیمیایی:
اطمینان حاصل کنید که فیلتر سرنگ انتخاب شده از نظر شیمیایی با نمونه و حلال سازگار است تا از هرگونه واکنش نامطلوب یا شسته شدن مواد فیلتر جلوگیری شود.
استفاده و مدیریت صحیح:
برای به حداکثر رساندن اثربخشی فیلترهای سرنگ و حفظ یکپارچگی نمونه‌ها، رعایت دستورالعمل‌های صحیح استفاده و جابجایی ضروری است:
اندازه مناسب سرنگ را انتخاب کنید و آن را با فیلتر سرنگ مناسب تطبیق دهید تا از تناسب مطمئن اطمینان حاصل کنید.
قبل از فیلتراسیون، غشا را با مقدار کمی از حلال یا مایع خیس کنید تا از تشکیل حباب های هوا جلوگیری شود.
برای جلوگیری از آسیب یا ترکیدن غشاء، فشار ملایم و ثابتی را در طول فرآیند فیلتراسیون اعمال کنید.
فیلترهای سرنگ استفاده شده را با رعایت دستورالعمل های دفع زباله های آزمایشگاهی به درستی دور بیندازید.
فیلترهای سرنگ ابزاری ضروری در کاربردهای آزمایشگاهی هستند که برای حذف ذرات و ناخالصی‌ها از نمونه‌های مایع به کار می‌روند. تطبیق پذیری، سهولت استفاده، و طیف وسیعی از اندازه منافذ و مواد غشایی آنها را برای کارهای مختلف فیلتراسیون، از جمله شفاف سازی نمونه، استریل کردن، آماده سازی HPLC و خالص سازی پروتئین، مناسب می کند. با انتخاب فیلتر سرنگ مناسب و پیروی از دستورالعمل های استفاده مناسب، متخصصان آزمایشگاه می توانند از نتایج دقیق و قابل اعتماد در فرآیندهای تحقیق، تجزیه و تحلیل و کنترل کیفیت خود اطمینان حاصل کنند.
