Centrifuges

سانتریفیوژ دستگاهی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، اجزای یک محلول را که دارای دانسیته ­های متفاوت می­باشند، از هم جدا می­کند. سانتریفیوژ یکی از پر کاربردترین وسایل آزمایشگاهی می­باشد که برای جدا کردن سرم، تهیه ته نشین ادرار، تهیه فیلترهای فاقد پروتئین و سایر موارد از این وسیله استفاده می­شود. در استفاده از این وسیله باید زمان سانتریفیوژ و نیروی سانتریفیوژ (relative centrifugal force) RCF به دقت مشخص و رعایت شود. برای انتخاب سانتریفیوژ بایستی RCF در نظر گرفته شود و تعداد دور در دقیقه (RPM ) اهمیت چندانی ندارد.

در موقع استفاده از سانتریفیوژ به مسئله بالانس توجه کنید، وزن، اندازه و شکل لوله­های گذاشته شده مقابل یکدیگر باید مشابه باشند. چون عدم بالانس باعث خرابی شافت ( shaft) و زغال دستگاه شده و مواد به خوبی ته­نشین نمی­شوند. در صورت استفاده طولانی­مدت از سانتریفیوژ مخصوصاً در دورهای بالا، سانتریفیوژ داغ شده و باعث افزایش حرارت نمونه یا محلول داخل خود شده و باعث همولیز و تبخیر آن می­شود.

کاربرد سانتریفیوژ

• جدا کردن ذرات از محلول براساس وزن مخصوص

• جدا کردن دو محلول از هم

• تهیه فیلترهای فاقد پروتئین ( صاف شده)

• تهیه سدیمان ( ته­ نشین ) کامل ادرار و سیتولوژی مایعات دیگر بدن

• جدا کردن سرم و پلاسما از گلبول ­ها

انواع مختلفي از سانتريفيوژ آزمايشگاهي وجود دارد :

ميكرو سانتريفيوژ : دستگاهي هست براي كار در حجم بين 0.2 تا 2.0 میلی لیتر(ميكروتيوب ها)، حداكثر 96لوله را مي توانند پشتيباني كنند ،همچنین طراحي جمع و جوري دارند.

سانتريفيوژ باليني يا كلينيكي : دستگاهي هست براي كاربردهاي باليني مانند لوله هاي انتقال خون و داراي سرعت كمتري هستند

سانتريفيوژ چند منظوره روميزي : دستگاهي يراي كار با تيوب هاي بزرگ و داراي تنوع بسيار زيادي هستند.

سانتريفيوژ STAND ALONE : دستگاه هاي سنگين مانند اولترا سانتريفيوژ

طراحی

سانتريفيوژ آزمايشگاهي در شيمي ، زيست شناسي و بيوشيمي براي جداسازي مواد جامد از مايع در يك سوسپانسيون مورد استفاده قرار ميگيرد . مواد جامد مي تواند تركيبات غير محلول ، بيومولكول ها ، ارگان هاي سلولي و يا سلول كامل باشد . سانتريفيوژ ها از نظر سرعت و ظرفيت بسيار متنوع هستند . سانتريفيوژ ها معمولا داراي روتوري هستند كه در آن 2،4،6 و يا حفره هاي بسيار زياد هستند كه در آنها لوله هاي آزمايش قرار مي گيرد . زماني كه يك سوسپانسيون در يك دستگاه سانتريفيوژ قرار مي گيرد ، مواد جامد در ته لوله آزمايش ته نشين مي شوند و باعث ايجاد يك ديواره مخلوطي مي شود . اين ديواره باعث مي شود تا مايع رویي يا همان سوپرناتانت به آساني از سوسپانسيون جدا شود .

به طور كلي دو نوع روتور وجود دارد:

روتور با زاويه ثابت : اين روتورها محكم و جمع و جور هستند و معمولا از آلومينيوم ساخته مي شوند . در آنها حفره هايي با زاويه ثابت )براي نمونه با زاويه 45 درجه( تعبيه شده هست كه محل قرار گيري تيوب هاي نمونه است .

روتور چرخشي يا روتور افقي : روتور شبيه صليب است و به آن سطل هم گفته مي شود . در اين سطل تيوب هاي مختلفي مي تواند سانتريفيوژ شود.

روتور توسط درب روتور بسته مي شود . روتور در داخل محفظه ای قرار دارد كه توسط درب فلزي سانتريفيوژ پشتيباني مي شود . درب باز مانع از چرخش موتور روتور مي شود . در زمان سانتريفيوژ درب قفل مي شود. درب بسته باعث حفاظت فرد در برابر برخورد با روتور مي شود كه با سرعت بسيار بالا در حال حركت هست. محفظه روتور و درب روتور طوري طراحي شده اند كه در صورت شكستن لوله ها حتي در حداكثر سرعت ، هيچ خطري فرد آزمايش كننده را تهديد نمي كند . قبل از سانتريفيوژ ، بايد لوله هاي موجود در روتور با استفاده از بلانك و يا ساير نمونه ها بالانس شود . با توجه به اهميت اين موضوع امروزه سانتریفيوژ ها به حسگر تشخيص عدم تعادل خودكار مجهز شده اند .

ایمنی

بعد از بارگيري سانتريفيوژ بايد از تعادل روتور مطمئن شويم . كمترين ميزان در حجم دو طرف ، در سرعت هاي بالا مي تواند نيروي غير تعادلي بسيار زيادي را ايجاد كند . اين نيروي عدم توازن در سرعت هاي بالاي روتور باعث صدمه به دستگاه و يا صدمه جاني شديدي خواهد شد . بازهم يادآوري مي كنيم كه برخي از دستگاه ها داراي كنترل توازن هستند كه برنامه كنترل كننده در صورت عدم تعادل در روتور ، باعث توقف سانتريفيوژ مي شود.

قبل از استفاده از دستگاه ، روتور و حفره ها را بررسي كنيد . در حين حركت روتور دستگاه به هيچ وجه نبايد لمس شود چون چرخش روتور مي تواند باعث آسيب هاي جدي اي شود .

زماني كه نمونه خطرناكي )بيوهزارد( را مي خواهيد سانتريفيوژ كنيد براي جلوگيري از خروج ذرات ائورسل (ذرات معلق) و ايجاد مشكلات بعدي بر روي درب دستگاه واشر مخصوص قرار دهيد . بعد از سانتريفيوژ با روشن كردن هود ذرات ائورسل هم اگر ايجاد شده باشد حذف خواهد شد

منبع:

https://www.azin-co.com/%D8%B3%D8%A7%D9%86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%81%DB%8C%D9%88%DA%98/

https://www.labco.ir/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D8%B3%D8%A7%D9%86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%81%DB%8C%D9%88%DA%98-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D9%88-%D9%86%D8%AD%D9%88%D9%87-%D8%B9%D9%85%D9%84%DA%A9%D8%B1%D8%AF-%D8%A2%D9%86