لوله ژل دار

ژل جدا کننده و نقش آن در لوله خون گیری

Separating gel

کاربرد ژل در لوله های خون گیری یا لوله ونوجکت به عنوان افزودنی

مقدمه

کاربرد ژل در لوله های خون گیری بسیار متداول است.

لوله‌های جمع‌آوری خون یا لوله ونوجکت (Venoject tube) از تجهیزات مهم و جدایی‌ناپذیر اکثر آزمایشگاه‌های پاتولوژی و تشخیص پزشکی و از موارد کاربرد ژل در لوله های خون گیری است.

به کمک این لوله‌های خونگیری، در یک لوله که از جنس شیشه یا پلاستیک ساخته شده است جمع آوری می‌شود که یکی از مراحل اساسی و مهم در انجام آزمایش های بالینی می باشد.

اجزایی که در لوله خون گیری وجود دارد:

خون (همان خونی که به وسیله سرنگ از بدن گرفته شده و بدون انجام سانترفیوژ و جدا سازی اجزا آن، مستقیما برای انجام آزمایش ها مورد استفاده قرار میگیرد).
سرم (از سانترفیوژ خون لخته شده بدست میاید و بدون گلبول های قرمز، سفید و پلاکت هاست).
افزودنی ها نظیر ژل جدا کننده

در گذشته بیشتر از لوله‌های شیشه‌ای برای این منظور استفاده می‌شد اما امروزه وزن کم و سهولت جابه‌جایی و یکبار مصرف بودن ،لوله‌های پلاستیکی را مطلوب‌تر کرده است.

لوله‌های جمع‌آوری خون(لوله ونوجکت) حاوی طیف وسیعی از معرف‌ها و مواد افزودنی هستند که بسته به کاربرد و نوع آزمایش، باعث حفظ ویژگی‌های یک نمونه‌ خون می‌شوند. ژل جدا کننده یکی از انواع افزودنی های پرکاربرد است.

برخی از لوله ها فاقد ضدانعقاد و مواد افزودنی بوده و برخی دارای مواد ضدانعقاد مخصوصی هستند که هرکدام برای تست های آزمایشگاهی خاصی مورد استفاده قرار می گیرند.

فعال‌کننده‌ی ژل بیشتر در مراکز تشخیصی استفاده می‌شود که به جداسازی سرم و پلاسمای خون پس از سانتریفیوژ کردن کمک می‌کند. به طور کلی، این نوع افزودنی درون لوله‌هایی با درب زرد وجود دارد.

در این مقاله قصد داریم تا در رابطه با ژل جدا کننده به عنوان یکی از انواع افزودنی ها و کاربرد ژل در لوله های خون گیری اطلاعاتی ارائه کنیم.

کاربرد ژل در لوله های خون گیری

آزمایش‌های خون معمولاً فقط از بخش بدون سلول خون کامل (سرم یا پلاسما) استفاده می‌کنند و در لوله‌های نمونه خون معمول است که این مایعات توسط یک ژل جداکننده از سلول‌های خون جدا شوند. از دلایل کاربرد ژل در لوله های خون گیری به موارد زیر می توان اشاره کرد.

ژل جداکننده طوری طراحی شده اند که به صورت برگشت پذیر در حین سانتریفیوژ مایع شوند.

آنها دارای چگالی بین سلول ها و اجزای محلول هستند، به طوری که در طول سانتریفیوژ کردن، اجزا را با جریان دادن به یک موقعیت بین لایه ها از هم جدا می کنند.

به دلیل تفاوت در وزن مخصوص سرم، ژل جدا کننده و رسوب لخته این سه بخش به ترتیب طی سانترفیوژ جدا شده و سرم بیشتری از خون جدا می شود.

ژل جدا کننده در هنگام سانترفیوژ به رسوب لخته فشار آوره و تمام سرم موجود در لا به لای آن را بیرون می کشد. از آنجایی که این ژل مانند توری عمل کرده و خاصیت تراوایی انتخابی دارد، سرم به راحتی از آن عبور می کند.

پس از سانتریفیوژ، جریان ژل ها متوقف می شود و به عنوان یک مانع نرم بین لایه ها باقی می مانند. با این حال، مانع نرم می تواند باعث آلودگی شود و نشت بین اجزا و ژل می تواند در طول حمل و نقل و ذخیره سازی نمونه رخ دهد.

اصول جداسازی سرم خون از سلول

ژل جداکننده برای جداسازی سرم از خون کامل لخته شده یا پلاسما از سلول ها استفاده می شود. در این راستا، لوله های جداکننده سرم (SST) به راحتی قابل استفاده هستند، نیاز به زمان پردازش کوتاه دارند و بازده بالاتری دارند.

سطوح سرمی، آئروسل سازی خطرناک را محدود می کند، تنها به یک مرحله سانتریفیوژ نیاز دارد، اجازه نمونه برداری از لوله اولیه را می دهد و نیاز به یک برچسب واحد دارد.

در طول سانتریفیوژ، ژل تیکسوتروپیک مورد استفاده در این لوله ها بین سلول های بسته بندی شده و لایه سرم بالایی قرار می گیرد. موقعیت ژل پس از سانتریفیوژ تحت تأثیر بسیاری از ویژگی های لوله مانند وزن مخصوص، تنش تسلیم، ویسکوزیته، چگالی و مواد لوله است.

همچنین می تواند تحت تأثیر دما، سرعت سانتریفیوژ، شتاب و کاهش سرعت، ذخیره سازی و عوامل بیمار مانند هپارین درمانی، هماتوکریت پایین، افزایش پروتئین پلاسما و وزن مخصوص سرم/پلاسما قرار گیرد. ژل های پلیمری بر ویسکوزیته، چگالی و سایر خواص فیزیکی تأثیر می گذارند.

ژل های جداکننده معمولاً از مایعات چسبناک، پرکننده ها یا چسبنده ها با موادی مانند دی بنزیلیدین سوربیتول به عنوان یک عامل ژل کننده ساخته می شوند. سطح لوله داخلی ممکن است یک پوشش آبگریز برای اطمینان از چسبندگی ژل جداکننده و یک مانع کامل برای جلوگیری از اختلاط بین RBC و سرم / پلاسما داشته باشد.

از آنجایی که وزن مخصوص سرم/پلاسما از ۱.۰۲۶ تا ۱.۰۳۱ گرم بر سانتی متر مکعب و وزن مخصوص لخته بین ۱.۰۹۲ تا ۱.۰۹۵ گرم بر سانتی متر مکعب است، وزن مخصوص ژل جداکننده در حالت ایده آل باید بین ۱.۰۳ تا ۱.۰۹ گرم بر سانتی متر مکعب باشد.

اگر وزن مخصوص سرم/پلاسما به دلیل هیپرپروتئینمی یا رنگ رادیو کنتراست بالا باشد، ممکن است سرم بالای ژل شناور نشود دانشمندان در مطالعات اخیر نشان دادند که وزن مخصوص عامل مهم تری نسبت به ویسکوزیته است که بر جداسازی نادرست ژل BCT تأثیر می گذارد. آن ها علاوه بر این تفاوت هایی را در وزن مخصوص ژل جداکننده در BCT های مختلف و بین برخی از لوله ها نشان دادند.

تاثیر ژل جدا کننده

چندین گزارش از تاثیر ژل بر غلظت آنالیت منتشر شده است. داروهای آبگریز مانند فنی توئین، فنوباربیتال، کاربامازپین، کینیدین و لیدوکائین می‌توانند روی ژل‌های جداکننده آبگریز جذب شوند و پس از ۲۴ ساعت در دمای ۴ درجه سانتیگراد، غلظت سرمی دارو را به میزان ۲۰ تا ۵۰ درصد کاهش دهند. سطح ارگانوکلرین، بی فنیل پلی کلره و پروژسترون نیز ممکن است به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

یک تفاوت کوچک اما از نظر آماری معنی دار در سطوح میوگلوبین و CK-MB بین لوله های دارای ژل جداکننده و بدون آن گزارش شده است. جالب توجه است که ژل های جداکننده جدیدتر (مانند کوپلیمرهای پلی اتیلن اکسید پلی دی متیل سیلوکسان) که جذب دارو و آنالیت را به حداقل می رساند ساخته شده است.

اخیراً مشاهده شده است که گلبول های قرمز از سد ژل جداکننده در پلاسما و لوله های سرم سبقت می گیرند و سطح پتاسیم پلاسما یا سرم را افزایش می دهند. ژل های جداکننده همچنین ممکن است موادی (به عنوان مثال، قطعات ژل و روغن سیلیکون) را در نمونه ها آزاد کنند و به طور کاذب با سنجش ها، پروب های نمونه، لوله ها و کووت ها، سیستم های ایمونواسی فاز جامد و سطوح الکترود تداخل داشته باشند.

سرعت تخریب و رهاسازی ممکن است با نگهداری نامناسب یا دماهای شدید افزایش یابد. اخیراً، شی و همکارانش نشان دادند که اجزای ژل جداکننده در برخی از انواع BCTها (یعنی لوله‌های جداکننده پلاسما SST و هپارین لیتیوم) از یک سازنده لوله خاص، منبع تداخل در تعیین کمی سطح تستوسترون سرم با استفاده از کروماتوگرافی مایع و MS پشت سر هم هستند.

تداخل با توجه به مدت نگهداری سرم در لوله‌ها افزایش یافت و با نمونه‌های حاوی سطح تستوسترون پایین بیشتر بود. تغییرات سنجش و پارامترهای کروماتوگرافی مایع – پشت سر هم MS مشکل تداخل لوله را با کمی سازی سطح تستوسترون سرم حل نکرد.

بنابراین، فناوری‌های جدیدی که در آزمایشگاه بالینی برای تعیین غلظت آنالیت به کار می‌روند، می‌توانند به طور قابل توجهی تحت تأثیر اجزای BCT مانند ژل جداکننده قرار بگیرند. در حالت ایده‌آل، ژل‌های جداکننده باید خواص شیمیایی و فیزیکی یکنواخت را برای دوره مورد نظر حفظ کنند و نسبت به نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در BCT بی‌اثر باشند.

فناوری های نوین در ژل های جدا کننده

در یافته های اخیر دانشمندان آمریکایی یک ژل جداکننده ساخته اند که می تواند در هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) یک سد دائمی بین اجزای خون ایجاد کند تا سلول ها و پلاسما را برای تجزیه و تحلیل پزشکی از هم جدا نگه دارد.

جین امرسون از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و Srinivasa Raghavan در دانشگاه مریلند و همکارانش ژلی ساخته اند که می تواند یک مانع سفت و سخت دائمی ایجاد کند. مشابه سایر ژل های جداکننده، ژل با تکنیک جداسازی تراکم محور کار می کند. با این حال، پس از سانتریفیوژ، ژل می تواند به یک مانع جامد پس از قرار گرفتن در معرض نور UV برای ۱۰-۳۰ ثانیه تبدیل شود.

ژل جداکننده از یک ژلاتور مبتنی بر سوربیتول در یک الیگومر دیاکریلات تشکیل شده است که در ابتدا قوام سس کچاپ را دارد. پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، به دلیل تشکیل پیوندهای شیمیایی، به قوام لاستیک سفت تبدیل می شود.

امرسون بیان می‌کند که این فناوری در کاربردهای صنعتی برای هر موقعیتی که در آن یک مانع دائمی در ظرف اولیه مورد نظر باشد، پتانسیل دارد تا ریختن آن در ظروف اضافی برای پردازش، ذخیره‌سازی یا آزمایش بیشتر لازم نباشد.

Rein Ulijn، متخصص هیدروژل در دانشگاه Strathclyde، بریتانیا، می‌گوید که این کار «نشان می‌دهد که ترکیب خلاقانه مواد ساده و موجود می‌تواند منجر به خواص جدیدی شود که مقرون‌به‌صرفه و مقیاس‌پذیر برای کاربردهای دنیای واقعی هستند».

منابع

Mater. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm14818h
Wild D, John R, Sheehan C, eds. The Immunoassay Handbook. 4th ed. Oxford, UK: Elsevier; 2013.
Shi RZ, van Rossum HH, Bowen RA. Serum testosterone quantitation by liquid chromatography-tandem mass spectrometry: Interference from blood collection tubes. Clin Biochem 2012; 45:1706-9.
Bush VJ, Janu MR, Bathur F, Wells A, Dasgupta A. Comparison of BD Vacutainer SST plus tubes and BD SST II plus tubes for common analytes. Clin Chem 2001; 306:139-43.
Interferences from blood collection tube components on clinical chemistry assays - Biochemia Medica (biochemia-medica.com)