طريقة بسيطة لالآلي المرحلة الصلبة استخراج عينات المياه للتحليل المناعية من الملوثات الصغيرة

الهدف العام لطريقة تحضير العينات هذه هو التركيز المسبق للملوثات العضوية الصغيرة من عينات المياه، بطريقة سهلة الاستخدام وفعالة من حيث التكلفة ومؤتمتة. ويمكن لهذه الطريقة أن تحل محل عمليات الاستخلاص بالطور الصلب (SPE) القياسية عند دراسة تلوث عينات المياه باستخدام طرق الكشف المناعي، مثل المقايسات المناعية في أطباق الآبار أو المستشعرات الحيوية. وتتمثل المزايا الرئيسية لهذه التقنية في أن إجراء SPE مؤتمت، بينما تكون البصمة المكانية وتكلفة الأجهزة منخفضة مقارنة بالنهج التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، تتوافق نتائج عملية الإثراء مع متطلبات تحليل المقايسات المناعية، سواء من حيث انخفاض محتوى المذيب أو كفاءة التركيز المسبق. أولاً، قم بترشيح عينة مياه بحجم 100 millimeter باستخدام مرشح بمسام حجمها 0.2 micrometer. ضع العينة المُرشحة في زجاجة زجاجية ذات سن لولبي من نوع GL 45.

قم بتحضير 300 µL من المادة الشطوفة (eluent) عن طريق تخفيف الميثانول في ماء منزوع الأيونات، بنسبة 50% من الحجم في أنبوب محكم الإغلاق. بعد ذلك، قم بتحضير معلق من جزيئات مادة الامتصاص من السيليكا ثماني عشرية الديسيل بتركيز 20 mg/mL عن طريق إضافة 1,600 µL من الميثانول يليه 400 µL من الماء منزوع الأيونات إلى 40 mg من مادة الامتصاص ذات الطور المعكوس في قارورة زجاجية. أغلق الغطاء بإحكام، ورج الخليط باستخدام جهاز مزج دوامي (vortex mixer).

ضع غشاءً من النايلون بمسام يبلغ حجمها 11 micrometers على طبقة مزدوجة من مناديل مضادة للغبار. قص جزأين صغيرين في الغشاء باستخدام ثاقبة بقطر 3 millimeters. بعد ذلك، أمسك بأحد الغشاءين الصغيرين باستخدام ملقط ترشيح مسطح الطرف، وضعه على أحد جانبي العمود.

بعد ذلك، قم بربط الموصل ذو القاعدة المسطحة مع الأنبوب وأحكم إغلاقه. ثم، ارسم سهماً على جسم العمود، يشير باتجاه الطرف الذي وُضعت فيه الغشاء. عند هذه النقطة، قم بتثبيت العمود على الحامل بحيث يكون السهم مشيراً نحو الأسفل.

قم بتوصيل محقنة بلاستيكية فارغة سعة 10 milliliter بنهاية أنبوب العمود باستخدام وصلات القفل السفلية. قم برجّ معلق المادة الماصة باستخدام جهاز مزج العينات (vortex mixer)، ثم اسحب بسرعة 100 microliters وضعها في مركز العمود. وأثناء عملية الحقن، قم بسحب المحلول الماص بلطف عبر الغشاء باستخدام المحقنة باليد الأخرى.

تعد عملية تحضير عمود الاستخلاص بالطور الصلب (SPE) مهمة للغاية. يجب التأكد من سحب المحلول بشكل صحيح عبر الغشاء باستخدام السرنجة أثناء حقن معلق الجسيمات في العمود؛ وإلا فلن يتم حزم الجسيمات بكثافة.

كرر العملية السابقة مرتين إضافيتين، مع رج المعلق المخزون بين جميع خطوات السحب بالماصة، لضمان تجانس توزيع الجسيمات في المحلول. بعد تحميل المعلق بالكامل وتجفيفه عن طريق السحب باستخدام محقنة، أبقِ المحقنة في موضعها وضع الغشاء النايلوني الثاني في الأعلى باستخدام الملقط باليد الأخرى. بعد ذلك، قم بربط الموصل الثاني بإحكام باستخدام أنبوب، ثم تخلص من المحقنة.

في هذه المرحلة، يتم تثبيت العمود في جهاز SPE باستخدام وصلات القفل السفلية. قم بتوصيل الزجاجة التي تحتوي على العينة بالجهاز عن طريق ربط غطاء الأمان GL 45 المرفق بها. ثم ضع 200 µL من المادة الشاطفة في خزان المادة الشاطفة.

بعد ذلك، ضع 800 µL من الماء منزوع الأيونات في خزان التخفيف. تحقق من أن منظم الضغط في وضع الإغلاق عن طريق تدويره عكس اتجاه عقارب الساعة حتى لا يكون هناك مجال لمزيد من الحركة. بعد تشغيل النموذج الأولي، أدخل القيمة 580 لـ pset والقيمة 30 لـ delta pset.

لضبط منظم الضغط، ابدأ بتشغيل المضخة. بعد ذلك، قم بتدوير منظم الضغط يدويًا حتى تصبح القيمة المقروءة لـ preg أقل من 320 millibar ولكن قريبة منها. بعد إيقاف المضخة، ابدأ إجراء SPE بالضغط على start في ركن الوضع الآلي.

بمجرد اكتمال إجراء استخلاص الطور الصلب (SPE)، أغلق القارورة الصغيرة التي تحتوي على العينة واحفظها في درجة حرارة تتراوح بين 4 إلى 5 درجات مئوية في الظلام، حتى يتم إجراء تحليل ELISA. لتنظيف النظام، قم بتحضير محلول بحجم 10 milliliter من الميثانول بنسبة 70% حجماً في زجاجة ذات سدادة GL 45. افصل عمود SPE، وقم بسد الأنابيب باستخدام الوصلات.

في الوضع الآلي، اختر ملف التنظيف (Cleaning) وابدأ التشغيل باستخدام نفس إعدادات الضغط المستخدمة سابقاً لكل من pset وdelta pset وpreg. تم تقييم إمكانية تكرار تعبئة المادة المازة عن طريق تجفيف ووزن المادة المازة التي تم سحبها بالممص في قوارير زجاجية. كما تم اختبار إمكانية تكرار وقت الحقن لعينات سعتها 100 milliliter.

تم تحديد تركيزات العينات المضافة قياسياً (spiked samples) الأولية والمُركزة مسبقاً باستخدام طقم ELISA تجاري لـ 17 beta-estradiol. ويتضح من منحنيات المعايرة أن نسبة الميثانول في العينة المُثرية لا تؤثر على حساسية المقايسة المناعية. وقد حُسبت نسب الاسترداد لتكون 128 ± 22% للمياه منزوعة الأيونات، و107 ± 6% لمياه البحر الاصطناعية على التوالي.

بمجرد إتقانها، يمكن إتمام تحضير عمود استخلاص الطور الصلب (SPE) في أقل من خمس دقائق إذا تم تنفيذه بشكل صحيح. كما يمكن إكمال إجراء الـ SPE بالكامل في أقل من ساعة واحدة. وبعد تطويرها، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال العلوم البيئية لاستكشاف تطوير طرق الكشف المناعي لمراقبة الملوثات العضوية الصغيرة.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن تكتسب فهمًا جيدًا لكيفية تحضير عينات المياه باستخدام جهازنا الآلي والاقتصادي لتحليل الملوثات عن طريق المقايسات المناعية. تذكر أن التعامل مع الملوثات العضوية والمذيبات قد يكون خطيرًا، لذا يجب دائمًا اتخاذ الاحتياطات اللازمة، مثل ارتداء القفازات المناسبة ونظارات الوقاية عند تنفيذ هذه العملية.