نانودراپ اسپکتروفتومتر

نانودراپ تنها یک وسیله اندازه‌گیری عددی نیست. می‌تواند به‌ عنوان دستگاهی در آزمایشگاه استفاده شود که به کمک آن تصمیم گیری سریعی داشته باشید. ابزاری که قبل از ورود به مراحل پر هزینه و حساس مانند PCR، Real-Time PCR یا توالی‌یابی، مشخص می‌کند آیا نمونه ارزش ادامه فرآیند را دارد یا باید فرآیند متوقف شود.

نانودراپ چیست؟ (NanoDrop Spectrophotometer)

نانودراپ یا اسپکتروفتومتر میکروحجم (Microvolume UV–Vis Spectrophotometer) برای اندازه‌گیری غلظت و خلوص اسید نوکلئیک (DNA و RNA) و پروتئین است که با استفاده از حجم بسیار کم نمونه (معمولا 2-1 میکرولیتر)، غلظت سنجی و کنترل کیفیت نمونه‌های بیولوژیکی را در چند ثانیه انجام می‌دهد. به دلیل سرعت بالا، مصرف حداقلی نمونه و حذف مراحل آماده‌سازی پیچیده، نانودراپ به یکی از دستگاه‌های مهم در آزمایشگاه‌های ژنتیک، زیست‌مولکولی، تشخیص طبی و تحقیقاتی تبدیل شده است. از نانودراپ هم برای کنترل کیفی روزمره و هم برای پروژه‌های حساس علمی استفاده می‌شود. در بسیاری از موارد نمونه‌های غلیظ هم در نانودراپ بدون نیاز به رقیق‌سازی، قابل اندازه‌گیری است. 

نانودراپ چگونه کار می‌کند؟

در اسپکتروفتومتر نانودراپ اندازه‌گیری به صورتی است که کیفیت نمونه با حداقل دخالت کاربر مشخص شود. بر خلاف اسپکتروفتومترهای عادی که نیازمند کووت، رقیق‌سازی و حجم بالای محلول هستند؛ در نانودراپ تنها یک تا دو میکرولیتر نمونه مستقیما اندازه‌گیری می‌شود و نتیجه در چند ثانیه در اختیار کاربر قرار می‌گیرد. مسیر نوری (Optical path length) کوتاه در این دستگاه باعث می‌شود نمونه‌های با غلظت بالا نیز بدون تغییر ترکیب یا رقیق‌سازی قابل بررسی باشند. این موارد به شما کمک می‌کند تا ریسک خطا انسانی کمتری که از آماده‌سازی و رقیق‌ سازی ایجاد می‌شود را به حداقل برسانید و نتیجه قابل اعتمادتری را گزارش دهید.

نانودراپ در چه نوع آزمایشگاه‌هایی استفاده می‌شود؟ 

نانودراپ معمولا در آزمایشگاه‌هایی استفاده می‌شود که کنترل کیفیت سریع و تعداد بالای نمونه بخشی از تصمیم‌گیری روزانه آن‌ها است. در این محیط‌ها، کیفیت نمونه ورودی مستقیما بر موفقیت یا شکست مراحل بعدی اثر می‌گذارد.

• آزمایشگاه‌های ژنتیک و زیست‌ مولکولی 

در این آزمایشگاه‌ها، نانودراپ یک دستگاه استاندارد برای بررسی غلظت و خلوص DNA و RNA پس از استخراج استفاده می‌شود. پیش از ورود نمونه به PCR، RT-PCR یا کلونینگ، نانودراپ مشخص می‌کند که آیا نمونه استخراج شده شما از نظر کمی و کیفی قابل استفاده هست یا خیر.

• آزمایشگاه‌های PCR و Real-Time PCR

در مراکزی که PCR به‌صورت روتین یا پرتعداد انجام می‌شود، نانودراپ نقش یک فیلتر کیفی سریع را دارد. استفاده از نانودراپ قبل از هر ران PCR، احتمال اجرای آزمایش روی نمونه نامناسب و اتلاف کیت و زمان را کم می‌کند. 

• مراکز تشخیص طبی و ژنتیک پزشکی

در آزمایشگاه‌های تشخیصی داشتن دقت و تکرار پذیری نتایج، اهمیت بالایی دارد. نانودراپ در این مراکز برای ارزیابی اولیه نمونه‌های ژنتیکی و اطمینان از کیفیت آن‌ها قبل از تست‌های تشخیصی به کار می‌رود.

• آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و دانشگاهی

در پروژه‌های تحقیقاتی که تعداد نمونه‌ها زیاد است و حجم نمونه محدود است، نانودراپ ابزار روزمره‌ای برای مدیریت منابع محسوب می‌شود. دانشجویان و پژوهشگران با استفاده از نانودراپ، بدون مصرف حجم زیاد نمونه، تصمیم می‌گیرند کدام نمونه ارزش ادامه آزمایش را دارد.

• واحدهای R&D و توسعه کیت‌های مولکولی

نانودراپ برای کنترل یکنواختی نمونه‌ها در واحدهای تحقیق و توسعه، بررسی حساسیت کیت‌ها به کیفیت DNA/RNA و استانداردسازی مراحل اولیه آزمایش استفاده می‌شود. در این واحدها نانودراپ بخشی از فرآیند توسعه محصول محسوب می‌شود.

• آزمایشگاه‌هایی با محدودیت حجم نمونه یا نمونه‌های ارزشمند 

در آزمایشگاه‌هایی که با نمونه‌های بالینی محدود، نمونه‌های کمیاب یا پرهزینه کار می‌کنند، نانودراپ به دلیل مصرف بسیار کم نمونه، انتخابی منطقی و البته در بیشتر موارد ضروری به حساب می‌آید.

کاربردهای نانودراپ در آزمایشگاه‌های مولکولی

نانودراپ زمانی بیشترین اثربخشی را دارد که کیفیت نمونه ورودی به صورت مستقیم بر نتیجه آزمایش‌های بعدی اثر می‌گذارد. در نتیجه کاربرد nanodrop محدود به اندازه‌ گیری عددی نیست. در واقع شما با خرید دستگاه نانودراپ یک ابزار تصمیم‌ساز دارید که قبل از مراحل حساس آزمایشگاهی به کمک شما آمده است. در ادامه به صورت کلی کاربردهای دستگاه نانودراپ اسپکتروفتومتر را بررسی می‌کنیم.

• کنترل کیفیت DNA و RNA قبل از PCR و Real-Time PCR

نانودراپ در آزمایشگاه‌های PCR برای بررسی سریع غلظت و خلوص DNA یا RNA قبل از شروع واکنش استفاده می‌شود. این کار از اجرای PCR روی نمونه‌های نامناسب جلوگیری می‌کند و احتمال شکست آزمایش را به‌ طور قابل‌ توجهی کم می‌کند.

• ارزیابی نمونه قبل از توالی‌یابی (Sanger و NGS)

در پروژه‌های توالی‌یابی، کیفیت نمونه ورودی نقش تعیین‌کننده‌ای در صحت داده‌ها دارد. نانودراپ برای اطمینان از کافی بودن غلظت و نبود آلودگی‌های مزاحم، قبل از ارسال نمونه به مرحله Sequencing استفاده می‌شود.

• بررسی خلوص نمونه‌های استخراج‌ شده

پس از استخراج اسید نوکلئیک (DNA یا RNA)، نانودراپ امکان بررسی سریع آلودگی‌های پروتئینی، نمکی یا فنلی را فراهم می‌کند. این موضوع به‌ویژه در آزمایشگاه‌هایی که با نمونه‌های بالینی یا محیطی کار می‌کنند، اهمیت زیادی دارد.

• کنترل کیفی نمونه در پروژه‌های تحقیقاتی و دانشگاهی

در پروژه‌های تحقیقاتی که حجم نمونه محدود و تعداد آزمایش‌ها بالا است، نانودراپ به‌ عنوان یک دستگاه روزمره برای بررسی کیفیت نمونه‌ها و جلوگیری از هدر رفتن منابع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• اندازه‌گیری پروتئین و محلول‌های بیولوژیک

نانودراپ برای سنجش سریع غلظت پروتئین‌ها و بررسی جذب UV–Vis در محلول‌های بیولوژیک نیز کاربرد دارد. زمانی که حجم نمونه کم باشد و به سرعت اندازه‌گیری بالا نیاز داشته باشید، استفاده از نانودراپ اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.