pengenalan

Dalam penyelidikan saintifik moden dan analisis eksperimen, bilik pengumpulan sampel adalah langkah pertama untuk memastikan kebolehpercayaan data. Dan dalam proses ini, vial pengumpulan sampel, sebagai pembawa utama untuk penyimpanan dan pengangkutan sampel, pemilihan dan penggunaannya secara langsung berkaitan dengan integriti dan kestabilan sampel dan ketepatan analisis seterusnya.

Vial pengumpulan sampel digunakan secara meluas dalam banyak bidang. Jenis vial yang berbeza dibezakan dengan teliti dari segi bahan, struktur, bahan tambahan dan penutupan untuk sampel yang berbeza dengan sifat fizikokimia yang berbeza, keperluan analisis dan keadaan penyimpanan.

Klasifikasi Asas Vial Pengumpulan Sampel

Jenis sampel yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk vial pengumpulan sampel semasa pengumpulan dan penyimpanan.Oleh itu, memahami klasifikasi asas vial pengumpulan sampel akan membantu penguji untuk membuat pilihan yang paling sesuai mengikut keperluan sebenar. Secara keseluruhannya, tiub sampel boleh dikategorikan dari segi bahan, kaedah pengedap dan dimensi seperti pelarut dan morfologi struktur.

1. Pengelasan mengikut bahan: kaca vs. Plastik

• Tiub Contoh Kaca: Biasanya diperbuat daripada kaca borosilikat tinggi dengan lengai kimia yang baik dan kestabilan haba, sesuai untuk kebanyakan pelarut organik dan senario pemprosesan suhu tinggi. Terutamanya dalam analisis ketepatan tinggi atau pengumpulan sebatian yang mudah terserap, botol kaca boleh mengelakkan degradasi atau pencemaran sampel dengan berkesan.
• Botol pengumpulan sampel plastik: bahan biasa termasuk polipropilena, polietilena, polikarbonat, dll. Ia lebih tahan hentaman dan ringan, dan sesuai untuk pembekuan kriogenik, pengumpulan sampel biologi dan ujian klinikal rutin. Beberapa botol plastik mewah juga tahan kepada tahap kakisan kimia tertentu.

2. Pengelasan mengikut kaedah pengedap: skru, bayonet, jenis kelenjar

• Jenis skru masuk: jenis yang paling biasa, mudah dibuka dan dimeterai, sesuai untuk kebanyakan keperluan makmal umum. Penutup port skru biasanya dipasangkan dengan gasket PTFE/silikon untuk memastikan pengedap dan keserasian kimia.
• Jenis bayonet: Ditutup dengan pantas dengan sekelip mata, sesuai untuk operasi pantas atau keadaan yang memerlukan pembukaan yang kerap, kebanyakannya digunakan dalam platform automatik atau proses ujian piawai tertentu.
• Jenis kelenjar: Dimeterai oleh penutup logam dan kelenjar, yang paling kedap udara, biasa digunakan dalam kromatografi gas dan eksperimen lain yang memerlukan kawalan kemeruapan yang tinggi. Sesuai untuk penyimpanan dan pengangkutan jangka panjang, terutamanya digunakan secara meluas dalam ujian sampel alam sekitar.

3. Klasifikasi mengikut volum dan bentuk: standard, miniatur, bawah kon, dsb.

• Botol standard: isipadu biasa ialah 1.5 ml, 2 ml dan 5 ml, yang sesuai untuk pengumpulan dan analisis kebanyakan sampel cecair. Bentuknya kebanyakannya silinder, yang mudah digenggam oleh peralatan automatik.
• Botol mikro: dengan isipadu 0.2ml-0.5ml, lazimnya digunakan untuk saiz sampel yang sangat kecil atau reka bentuk percubaan throughput tinggi. Sesuai untuk sistem persampelan mikro.
• Botol bawah kon: Bahagian bawah vial direka bentuk dalam bentuk kon, yang sesuai untuk kepekatan sampel, operasi emparan dan aspirasi bebas sisa, yang biasa digunakan dalam eksperimen pengekstrakan protein/asid nukleik.
• Botol bawah rata/bawah bulat: Bahagian bawah rata sesuai untuk peralatan pensampelan automatik, manakala bahagian bawah bulat lebih sesuai untuk operasi manual atau senario pencampuran vorteks.

Aplikasi dalam Sampel Biologi (sampel darah sebagai contoh)

Sebagai salah satu sampel biologi yang paling biasa dan asas, darah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, termasuk diagnosis klinikal, ujian genetik, dan penyelidikan proteomik. Oleh kerana komposisinya yang kompleks dan aktiviti biologi yang kuat, keperluan untuk bekas pengumpulan adalah sangat ketat. Vial pengumpulan sampel yang digunakan untuk aplikasi berbeza adalah berbeza dari segi bahan tambahan, bahan dan reka bentuk struktur, yang secara langsung mempengaruhi kualiti sampel dan ketepatan analisis seterusnya.

1. Persekitaran dan tujuan penggunaan

• Ujian perubatan klinikal: untuk darah rutin, biokimia, elektrolit, ujian tahap hormon, dan lain-lain, perlu cepat, cekap, mengelakkan hemolisis dan pencemaran.
• Penyelidikan biologi molekul: seperti RNA-seq, penjujukan genom keseluruhan (WGS), qPCR, dsb., yang memerlukan keperluan yang lebih tinggi untuk integriti asid nukleik dan keadaan pemeliharaan sampel.
• Analisis protein dan metabolisme: mengambil berat tentang perencatan aktiviti protease, keserasian pelarut, kestabilan selepas pembekuan dan pencairan berulang.

2. Jenis dan konfigurasi vial pengumpulan sampel biasa

• Mengandungi botol antikoagulan: Tiub EDTA digunakan secara meluas dalam ujian hematologi dan pengekstrakan asid nukleik, yang berkesan boleh menghalang proses pembekuan dan melindungi morfologi selular; Tiub heparin sesuai untuk analisis plasma, sesuai untuk ujian kimia tertentu (cth, analisis gas darah), tetapi mengganggu tindak balas PCR tertentu; dan tiub Natrium sitrat kebanyakannya digunakan untuk ujian fungsi pembekuan.
• Tiub pengumpulan darah tulen tanpa aditif: digunakan untuk ujian serum, seperti mengejar kerja, fungsi buah pinggang, ujian imunologi, dsb. Selepas darah membeku secara semula jadi, serum dipisahkan dengan sentrifugasi untuk mengelakkan bahan tambahan kimia mengganggu tindak balas eksperimen.
• Botol khusus untuk cryopreservation: diperbuat daripada bahan PP berkekuatan tinggi, mampu menahan suhu ultra-rendah (-80 ℃ kepada persekitaran nitrogen cecair). Biasanya digunakan untuk pemeliharaan plasma, serum, komponen selular, dsb., digunakan secara meluas dalam bank sampel biologi dan kajian susulan jangka panjang.

3. Kaveat

• Pengaruh bahan terhadap kestabilan sampel: Botol plastik boleh menyerap protein atau asid nukleik, memerlukan penggunaan bahan penjerapan rendah atau rawatan permukaan. Botol kaca adalah stabil tetapi tidak sesuai untuk semua keadaan beku Juruteknik makmal perlu membuat pertimbangan berdasarkan sifat sampel dan keperluan eksperimen.
• Kepentingan sistem pelabelan dan kebolehkesanan: Semasa percubaan, sampel mudah dikelirukan kerana pelabelan, maklumat tidak lengkap dan masalah lain, yang menjejaskan kebolehpercayaan data secara serius. Adalah disyorkan untuk menggunakan label bercetak laser, pelekat tahan lama penyimpanan beku atau sistem pengesan elektronik (seperti RFID, kod bar) untuk keseluruhan proses pengurusan sampel.

Pemeliharaan dan pengendalian sampel darah memainkan peranan yang menentukan dalam keputusan eksperimen, dan botol pengumpulan sampel yang sesuai bukan sahaja memaksimumkan pemeliharaan aktiviti dan integriti sampel, tetapi juga merupakan prasyarat untuk penyelidikan berkualiti tinggi. Dengan perkembangan perubatan ketepatan dan teknologi pemprosesan tinggi, permintaan untuk botol pengumpulan sampel biologi semakin cair dan diperhalusi.

Analisis Kimia dan Sampel Makmal

Dalam kimia analisis, penemuan ubat, ujian keselamatan makanan dan kerja makmal lain, vial pengumpulan sampel bukan sahaja bekas penyimpanan, tetapi juga komponen yang sangat sinergi dalam proses analisis dengan instrumen. Terutamanya dalam kromatografi cecair, kromatografi gas dan teknik ujian ketepatan tinggi yang lain, pemilihan vial secara langsung berkaitan dengan kebolehulangan dan ketepatan analisis dan pengendalian instrumen yang stabil.

1. Penggunaan vial dalam kromatografi cecair dan analisis kromatografi gas

• Botol HPLC: kestabilan kimia yang sangat baik diperlukan untuk mengelakkan larutan sampel daripada bertindak balas atau menjerap ke dinding vial. Biasanya botol kaca atas skru 2 ml dengan penutup gasket PTFE/silikon digunakan, yang tahan terhadap pelarut organik dan mengekalkan pengedap yang ketat. Untuk sampel fotosensitif, botol coklat disediakan.
• botol GC: memandangkan analisis GC sangat bergantung pada kemeruapan sampel, vial perlu ditutup rapat dan selalunya diperbuat daripada botol kaca dengan penutup tekanan; di samping itu, untuk mengelakkan kehilangan komponen yang tidak menentu, gasket pra-tebuk sering digunakan untuk mengelak dengan penutup aluminium.
• Aplikasi dengan volum sampel yang kecil: Untuk penapisan daya pemprosesan tinggi dan pengesanan komponen surih, mikrovial 0.3 ml-0.5 ml boleh digunakan dengan kanula untuk meminimumkan kehilangan sampel.

2. Saiz sistem pensampelan automatik dan keperluan keserasian

Makmal moden biasanya menggunakan autosampler untuk meningkatkan kecekapan dan ketekalan pengesanan, dan piawaian seragam dicadangkan untuk spesifikasi dan bentuk botol:

• Spesifikasi biasa: 2ml berkaliber standard (OD 12mm * Ketinggian 32mm) ialah model edaran utama, serasi secara meluas dengan sistem pensampelan auto berbilang jenama.
• Keperluan penampilan vial: mulut botol perlu rata, badan botol perlu tahan terhadap geseran mekanikal, untuk memastikan kestabilan pengapit lengan mekanikal.
• Penyesuaian Dulang Khusus: Sesetengah jenama sistem memerlukan struktur bahagian bawah tertentu (bahagian bawah rata, bahagian bawah bulat atau dengan alur) untuk menyesuaikan diri dengan dulang vial.

3. Bahan khas dan reka bentuk berfungsi

Untuk menjamin ketepatan analisis sampel kompleks, makmal sering menggunakan botol yang direka khas:

• Kaca borosilikat lengai: Ia adalah bahan botol pilihan untuk HPLC/GC kerana rintangan kimia dan kebersihannya yang tinggi, mengelakkan tindak balas atau penjerapan dengan komponen surih dalam sampel.
• Penutup gasket PTFE: rintangan kakisan pelarut yang tinggi, tusukan berulang, sesuai untuk operasi jarum pensampelan automatik, mengelakkan pencemaran dan kebocoran sampel.
• Botol rawatan silanisasi: permukaan dirawat dengan salutan khas untuk mengurangkan penjerapan molekul polar, yang biasa digunakan dalam analisis surih.

Dengan memilih bahan, pembinaan dan spesifikasi yang betul, botol dalam analisis kimia bukan sahaja meningkatkan kecekapan pengesanan dan keserasian instrumen, tetapi juga menyumbang kepada ketekalan dan kebolehpercayaan data sampel. Terutamanya dalam analisis surih dan proses automatik, konfigurasi sistem vial yang betul telah menjadi salah satu butiran teras untuk menjamin kualiti ujian.

Pemilihan Vial dalam Koleksi Sampel Alam Sekitar

Pengumpulan sampel alam sekitar meliputi pelbagai jenis media, seperti air, tanah, dan atmosfera, dan sampel mempunyai komposisi yang kompleks dan mungkin dalam keadaan yang melampau (cth, sangat menghakis, sangat meruap, kesan bahan cemar, dll.). Untuk memastikan kebolehpercayaan data yang dikumpul dan untuk mematuhi keperluan kawal selia, adalah penting untuk memilih vial yang sesuai untuk pengumpulan sampel.

1. Senario aplikasi

• Sampel air: Air permukaan Baokou, air bawah tanah, air sisa industri, dsb., yang biasa digunakan untuk mengesan logam berat, bahan pencemar organik. Garam nutrien, dsb.
• Ekstrak tanah: sampel cecair yang diperoleh melalui pengekstrakan kimia, mengandungi sisa racun perosak, logam berat atau sebatian organik.
• Cecair pengumpulan zarah bawaan udara: sampel zarah yang digunakan untuk mencairkan daripada membran penapis atau cecair penyerap gelembung.

2. Keperluan utama untuk pensampelan vial

• Pengedap yang kuat: Elakkan sampel meruap, kebocoran atau penyerapan lembapan semasa pengangkutan atau penyimpanan, terutamanya penting untuk pengesanan VOC.
• Rintangan kakisan yang baik: sampel mungkin mengandungi asid kuat, alkali atau pelarut organik, yang memerlukan penggunaan kaca borosilikat tinggi atau botol yang diperbuat daripada plastik khas.
• Reka bentuk lengai: Dinding bahagian dalam vial perlu mengelak daripada menyerap bahan cemar atau bertindak balas dengan komponen sampel, dan sesetengah analisis memerlukan penggunaan botol yang telah disilin atau dicuci terlebih dahulu.
• Pematuhan peraturan persampelan: Semua jenis program pemantauan alam sekitar biasanya dipandu oleh piawaian kebangsaan atau antarabangsa, seperti EPA AS, Piawaian Kualiti Alam Sekitar China untuk Air Permukaan, dsb., dan vial mesti dipilih untuk memenuhi keperluan pensampelan mereka.

Botol yang dipilih dengan tidak betul boleh menyebabkan masalah seperti kemerosotan bahan sasaran, penjerapan bahan pencemar dan kosong yang berat sebelah, yang boleh menjejaskan ketepatan keputusan ujian atau bahkan membawa kepada pembatalan data. Oleh itu, pemilihan botol sampel yang saintifik dan munasabah dalam pemantauan alam sekitar bukan sahaja berkaitan dengan kualiti analisis, tetapi juga berkaitan dengan pematuhan dan pembuatan keputusan alam sekitar saintifik.

Panduan Pemilihan Vial: Cara Memilih Berdasarkan Jenis Sampel dan Keperluan Analitikal

Menghadapi pelbagai jenis vial pengumpulan sampel, cara membuat pilihan yang cekap dan saintifik dalam kerja amali adalah masalah biasa bagi ahli eksperimen.

1. Sifat sampel menentukan pilihan struktur bahan awal

• Sifat sampel itu sendiri: Jika sampel sangat meruap, botol kaca dengan penutup pengedap yang sangat baik dan gasket PTFE lebih disukai untuk memaksimumkan kehilangan komponen. Dalam menghadapi sampel menghakis yang kuat, anda harus menggunakan botol kaca borosilikat tahan kimia, atau menggunakan polietilena berketumpatan tinggi, plastik berfluorinasi dan bahan khas lain yang dikenali sebagai botol. Di samping itu, untuk sampel aktif secara biologi yang kaya dengan asid nukleik, protein atau mikroorganisma, botol bebas enzim yang dirawat secara aseptik perlu digunakan, dan bahan penjerapan yang rendah atau lengai diutamakan untuk mengelakkan degradasi sampel atau penjerapan tidak spesifik.
• Jenis dan keserasian peralatan analisis: Sistem pensampelan auto yang digunakan, perlu memastikan saiz vial yang digunakan, ketepatan mulut botol, ketebalan gasket, dan lain-lain adalah selaras dengan spesifikasi standard pengeluar instrumen. Biasanya, botol kaca 2 ml atas skru standard digunakan untuk memastikan jarum suntikan diekstrak secara berterusan dan untuk mengelakkan jarum tersumbat atau bocor. Untuk pensampelan manual atau pendispensan, jenis vial yang lebih fleksibel adalah diutamakan.
• Syarat penyimpanan sampel: Keadaan penyimpanan sampel secara langsung mempengaruhi pilihan bahan dan struktur penutup botol. Kebanyakan botol kaca atau polipropilena adalah mencukupi untuk sampel yang biasanya disejukkan untuk jangka masa yang singkat. Jika sampel perlu disimpan pada suhu rendah (-20 ℃ atau -80 ℃), tiub pembekuan khas harus digunakan, yang diperbuat daripada PP tahan suhu rendah dan dilengkapi dengan struktur pengedap cincin O anti-kebocoran. Jika sampel disimpan dalam nitrogen cecair untuk jangka masa yang lama, botol gred nitrogen cecair khas mesti digunakan, dan penutup atau penutup berulir dalaman yang akan dikuatkan untuk pengedap hendaklah digunakan untuk mengelakkan pembekuan dan pecah botol. Selain itu, untuk bahan fotosensitif, botol coklat atau legap juga harus digunakan atau dilengkapi dengan peranti storan kalis cahaya.
• Imbangan kos dan saiz percubaan: Untuk eksperimen berkemampuan tinggi atau makmal pengajaran, botol plastik mampu milik boleh dipilih untuk mengurangkan kos penggunaan. Untuk analisis ketepatan atau pengendalian sampel bernilai tinggi, tumpuan harus diberikan pada kebersihan botol, kelonggaran bahan dan prestasi pengedap, yang boleh membantu memastikan ketepatan data walaupun pada kos yang lebih tinggi sedikit. Di samping itu, apabila membina perpustakaan sampel atau mengurus projek jangka panjang, adalah penting untuk mengutamakan vial standard tinggi yang berkod bar, tahan beku dan tahan pencemaran untuk meningkatkan kecekapan penjejakan sampel dan pengurusan data.

Diambil bersama, vial sampel, walaupun kecil, adalah pautan penting antara reka bentuk eksperimen, kualiti sampel dan hasil analisis. Melalui pertimbangan sistematik ciri-ciri sampel, peralatan eksperimen, kaedah penyimpanan dan saiz bajet, sumber haba eksperimen boleh lebih saintifik memilih vial pengumpulan sampel yang paling sesuai, meletakkan asas yang kukuh untuk keseluruhan proses penyelidikan.

Aliran Masa Depan dan Hala Tuju Inovatif

Dengan pembangunan automasi penyelidikan saintifik dan konsep eksperimen hijau, vial pengumpulan sampel berkembang ke arah mengikuti perlindungan lucu dan alam sekitar.

Di satu pihak, makmal pemprosesan tinggi mempunyai keperluan yang semakin meningkat untuk kelajuan dan ketumpatan pemprosesan sampel, mendorong vial untuk bergerak secara beransur-ansur ke arah pengecilan dan modularisasi. Botol saiz mikro menjadi arus perdana, dan apabila digunakan dengan sistem automatik, ia bukan sahaja menjimatkan ruang dan reagen, tetapi juga meningkatkan kecekapan operasi, menyesuaikan diri dengan permintaan eksperimen moden untuk kelajuan dan ketepatan.

Sebaliknya, penyelidikan dan pembangunan bahan mesra alam juga menjadi tumpuan industri. Untuk mengurangkan beban alam sekitar yang disebabkan oleh plastik pakai buang, semakin banyak botol menggunakan bahan biodegradasi atau berasaskan bio. Pada masa yang sama, proses pembungkusan dan pengeluaran cenderung untuk dipermudahkan dan hijau, selaras dengan trend pembinaan makmal yang mampan.

Pada masa hadapan, vial bukan sahaja akan menjadi bahan habis pakai, tetapi juga merupakan bahagian penting dalam pembangunan makmal yang bijak dan mampan.