دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟

سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟

سانتریفیوژ آزمایشگاهی

وجود سانتریفیوژها در تمام آزمایشگاه ها لازم و ضروری است و کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی برای افرادی که در آزمایشگاه کار می کنند بسیار مهم و حائز اهمیت است. زیرا از این دستگاه می توانیم برای جداسازی های پژوهشی، علمی و پزشکی استفاده کنیم.

سانتریفیوژ دستگاهی است که از آن در آزمایشگاه ها برای جداسازی ذرات سبک تر و سنگین تر در یک محلول و یا هر نوع مواد دیگر استفاده می شود و اساس کار آن، جداسازی ترکیب های سبک و سگنین از هم، مانند جداسازی ذرات از محلول ها، گازها و یا جداسازی مایعات از هم با چگالی های متفاوت است. کار جداسازی با استفاده از نیروی مرکز گریز انجام می شود و بدین صورت مواد با چگالی های متفاوت توسط دستگاه سانتریفیوژ از هم جدا می شوند.

سانتریفیوژ آزمایشگاهی دارای یک روتور است که حول محوری ثابت و با استفاده از موتور الکتریکی می چرخد. عمدتا از این دستگاه در آزمایشگاه های پتروشیمی، شیمیایی، زیست شناسی، پزشکی، میکروبیولوژی، هسته ای، کشاورزی، صنایع غذایی و… استفاده می کنند. همچنین در آزمایشگاه های پژوهشی، دانشگاهی، آزمایشگاه های تخصصی شناسایی و تشخیص طبی، از سانتریفیوژها برای جداسازی سلول ها، ویروس ها، پروتئین ها و یا جداسازی ترکیبات خونی همانند سرم از لخته خون و یا پلاسما از خون و دیگر موارد استفاده می گردد.

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی

مدل سانتریفیوژها بر اساس نوع کار، از نظر تعداد دورهای دوران و دما و سرعت چرخش، متفاوت هستند. مولفه سرعت و تعداد دور بر زمان در سانتریفیوژها یکی از بارزترین فاکتورهای مهم در انتخاب دستگاه مورد نظر است. که علامت آن به صورت RPM نمایش داده می شود.
البته برای کارهای ابتدایی تر توصیه می شود از سانتریفیوژها با دور حداکثری 4000 و برای کارهای پیچیده چون آسیب شناسی، از دستگاه هایی با دورهای بالاتر تا 16000 دور استفاده کنیم. انواع مدل سانتریفیوژهایی که در آزمایشگاه های تشخیص طبی استفاده می گردند خود نیز به مدل های مختلفی تقسیم می شوند. سانتریفیوژ شناور، سانتریفیوژهایی با زاویه ثابت، سانتریفیوژهای یخچال دار، سانتریفیوژهای اولترا، میکرو، سیتو و سانتریفیوژهای شستشودهنده سلولی از جمله انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی هستند که مورد استفاده قرار می گیرند.

• سانتریفیوژهای شناور
  
  

در سانتریفیوژهای شناور، لوله های آزمایش در روتور هنگام شروع کار، به صورت افقی و بعد از اتمام کار و توقف به صورت عمودی قرار می گیرند.

• سانتریفیوژهای با زاویه ثابت
  
  

در این نوع سانتریفیوژ در هر دو حالت، توقف و چرخش لوله ها با زاویه ثابت 25-40 درجه نسبت به محور دستگاه قرار می گیرند. البته هر چه درجه زاویه قرارگیری لوله ها با محور دوران بیشتر باشد، سرعت چرخش بالاتر و رسوب بیشتری به دست می آید. بنابراین می توانیم بگوییم سرعت این مدل سانتریفیوژها بیشتر از سانتریفیوژهای شناور است.

• سانتریفیوژهای یخچال دار
   

در سانتریفیوژها به دلیل چرخش و نیروی گریز از مرکز و ایجاد اصطکاک حاصل از برخورد با مقاومت هوا، دمای دستگاه و لوله ها بالا می رود که این افزایش دما در بعضی از آنالیزها مثل تست ACTH و موارد گازهای خونی مناسب نیست. بنابراین در این مدل سانتریفیوژ دمای داخلی دستگاه حین چرخش دائما کنترل می شود تا دمای آن پایین نگه داشته شود. در این صورت تست های انجام شده توسط سانتریفیوژ یخچال دار بهترین نتیجه را خواهند داشت.

• اولترا سانتریفیوژ
  
  

این مدل سانتریفیوژها از نوع سرعت بالا هستند که می توانیم در موارد بالای 16000 دور استفاده کنیم. اولترا سانتریفیوژها ساختاری مشابه سانتریفیوژهای شناور دارند و زیر مجموعه آن ها محسوب می شوند.

دستگاه سانتریفیوژ که به آن سانترفیوژ آزمایشگاهی نیز می گویند، جزو تجهیزات آزمایشگاهی می باشد، از مهم ترین و پرکاربردترین وسایل موجود در انواع آزمایشگاه های تشخیص طبی، بیوشیمی، کلینیکی و تحقیقاتی، فیزیک، میکروبیولوژی، سلولی، تعیین گروه خون، هماتولوژی، بافت شناسی، زیستی و صنعت داروسازی، پلیمری، غذایی، آشامیدنی و غیره می باشد، از این رو به طور کلی به آن سانتریفیوژ آزمایشگاهی نیز می گویند. سانتریفیوژ های آزمایشگاهی دارای یک موتور هستند، بر اساس نیروی گریز از مرکز عمل می کنند و با سرعت بالایی (حدود 1000 تا 20000 دور در دقیقه) نمونه ها را حول محور ثابتی به چرخش در می آورند تا جداسازی و رسوب دادن اجزای تشکیل دهنده یک مواد بیولوژیکی، شیمیایی، تصفیه سلول ها، پروتئین ها، اسید های نوکلئیک و غیره صورت گیرد. دو پارامتر مهم عملکرد موتور ها در سانتریفیوژ، RPM (Revolutions Per Minute) یا دور در دقیقه و RCF (Relative Centrifugal Force) یا نیروی نسبی سانتریفیوژ می باشد که با G نیز نمایش داده می شود. RCF بیانگر مقدار نیروی وارد شده از طرف سانتریفیوژ به نمونه ها می باشد که به آن نیروی گرانشی دورانی نیز می گویند و با شعاع دستگاه رابطه مستقیم دارد. دستگاه های سانتریفیوژ دقت بالایی دارند، به صورت معمولی و یخچال دار طراحی می شوند، کاربرد آنها گوناگون می باشد، اغلب به صورت رو میزی هستند و در ابعاد مختلفی ساخته می شوند.

اجزای سانتریفیوژ آزمایشگاهی

قبل از کار با دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی، باید اجزای این دستگاه را به خوبی بشناسیم و سپس نحوه ی کار کردن با آن را یاد بگیریم. از اجزای اصلی سانتریفیوژ آزمایشگاهی می توانیم اشاره کنیم به: موتور الکتریکی، روتور، زمان سنچ( تایمر)، شافت، سرروتور، کلید خاموش و روشن کردن دستگاه، ترمز Brake (دور برگرد عکس چرخش)، کلید کنترل سرعت روتور حول محور ثابت در دستگاه، سرعت سنج ( تعداد دور روتور بر زمان ).

اما جنس روتور ممکن است از استیل، برنز یا پلاستیک بوده و در روتورهایی با دورهای بالا، غالبا باید جنس مستحکم تری داشته باشند. همچنین در سانتریفیوژهای یخچال دار جنس روتور آن از عایق یا پلاستیک است؛ زیرا مانع بالا رفتن دما می شود.

روش کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی

همانطور که قبلا هم اشاره کردیم برای کار با دستگاه سانتریفیوژ آمایشگاهی، ابتدا باید اجزای آن را کاملا بشناسیم سپس کار و نحوه ی استفاده از آن را شروع کنیم. در این دستگاه نخست لوله های نمونه را در داخل روتور قرار می دهیم و قبل از روشن کردن سانتریفیوژ آزمایشگاهی، سرعت سنج و تایمر و غیره را تنظیم می کنیم و سرعت را با توجه به جنس لوله بالا و پایین قرار می دهیم. سپس سلامت لوله ها را چک می کنیم که شکستگی یا ترک نداشته باشند. و باید به اندازه لوله هایی که در روتور قرار می گیرد توجه کنیم تا بلندتر از دستگاه نبوده؛ زیرا باعث شکسته شدن در حین چرخش می شوند.

همچنین به نحوه گذاشتن آن ها در روتور که حتما باید متقارن و متعادل، و بالانس در دستگاه قرار بگیرند نیز توچه کنیم. نکته ای که نباید هرگز فراموش کنیم این است که لوله ها را از هر نوع جنس، هرگز نباید بدون بالانس در دستگاه قرار دهیم؛ زیرا در هنگام چرخش حول محور، دچار آسیب و شکستگی می شوند. بعد از چک کردن لوله ها در روتور درب دستگاه سانتریفیوژ باید حتما بسته شود و سپس به روشن کردن دستگاه اقدام کنیم. از آن جایی که جدا سازی هر موادی تایمر و مدت زمان معینی دارد باید قبل حرکت آن را تنظیم کنیم. به طوری که در ابتدای شروع حرکت، سرعت دوران آهسته و سپس افزایش می یابد. این افزایش باید تا حد معینی تنظیم گردد و در نهایت بعد از جداسازی مواد و پایان کار، درب دستگاه را باز نموده و به آرامی لوله ها را از روتور برداریم.

منبع

ریشه