سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست و روش کار با آن چگونه است؟
سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟
از دستگاه سانتریفیوژ 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، مثل جداسازی ذرات از محلول ها، گازها و یا جداسازی مایعات از هم با چگالی های متفاوت می باشد.
کار جداسازی با استفاده از نیروی مرکز گریز انجام می شود و با این ترتیب 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. معمولا از این دستگاه در آزمایشگاه های پتروشیمی، شیمیایی، زیست شناسی، پزشکی، میکروبیولوژی، هسته ای، کشاورزی، صنایع غذایی و… استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: روش های آنالیز فلزات سنگین
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 شود.
انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی
سانتریفیوژها بسته به نوع کار، از نظر تعداد دورهای دوران و دما و سرعت چرخش، متفاوتند. سرعت و تعداد دور بر زمان در سانتریفیوژها یکی از مهمترین فاکتورها در انتخاب دستگاه مورد نظر است. که علامت آن به صورت RPM نمایش داده می شود.
توصیه می شود برای کارهای ابتدایی تر از سانتریفیوژها با دور حداکثری 4000 و برای کارهای پیچیده چون آسیب شناسی، از دستگاه هایی با دورهای بالاتر تا 16000 دور استفاده شود. انواع مدل سانتریفیوژهایی که در آزمایشگاه های تشخیص طبی استفاده می شوند 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.
اولترا سانتریفیوژ
این سانتریفیوژها از نوع سرعت بالا هستند که می توان در موارد بالای 16000 دور از آنها استفاده کرد. اولترا سانتریفیوژها ساختاری مشابه سانتریفیوژهای شناور دارند و زیر مجموعه آن ها به حساب می آیند.
بیشتر بخوانید: روش های آنالیز طلا
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، هر چه درجه زاویه قرارگیری لوله ها با محور دوران بیشتر باشد، سرعت چرخش بالاتر و رسوب بیشتری به دست می آید. سرعت این مدل سانتریفیوژها بیشتر از سانتریفیوژهای شناور است.
میکرو سانتریفیوژ
میکرو سانتریفیوژها برای جداسازی های معمولی با لوله های کم حجم استفاده می شوند.
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. به همین دلیل در این مدل سانتریفیوژ دمای داخلی دستگاه حین چرخش بصورت دائم کنترل می شود تا دما پایین نگه داشته شود. در این صورت تست های انجام شده توسط سانتریفیوژ یخچال دار بهترین نتیجه را دارد.
بیشتر بخوانید: روش های آنالیز باقیمانده سموم و آفت کش ها
سانتریفیوژهای شستشو دهنده سلولی
این نوع سانتریفیوژ برای شستشوی سلول های خونی استفاده می شود.
سیتو سانتریفیوژ
سیتوسانتریفیوژها برای جداسازی و رسوب گذاری لایه های نازک سلول ها در ترکیبات خونی در آزمایش های بافت شناسی، میکروبیولوژی، ویروس شناسی، آنکولوژی، ایمونولوژی و سرولوژی استفاده می شود.
اصول کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی
یک محور را ثابت در نظر بگیرید، حرکت دورانی دور این محور، اصول اساسی کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی است. نیروی سانتریفیوژ RCF مخفف کلمه Relative Centrifugal Force می باشد. نیروی RCF به سرعت حرکت دور محور و شعاع بستگی دارد و واحد RCF با توجه به ضریب g است.
سرعت چرخش دور محور بر اساس دور در دقیقه است که RPM مخفف کلمه Revolutions per Minute می باشد. شعاع سانتریفیوژ آزمایشگاهی بر حسب سانتیمتر است و با r نشان داده می شود. برای اندازه گیری مقدار شعاع، مرکز چرخش تا انتهای لوله ی داخل دستگاه در نظر گرفته می شود.
روش کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی
1- ابتدا لوله مناسب برای داخل سانتریفوژ را با تحمل RCF بسنجید. لوله هایی از جنس پلی پروپیلن به طور معمول تحمل RCF های بالای 5000 را دارند.
2- لوله ها را از نظر شکستگی یا تر بررسی کنید. همچنین لوله ها را به صورت بالانس و متقارن داخل دستگاه سانتریفیوژ قرار دهید تا تعادل روتور به هم نریزد و موجب ساییدگی و یا لرزش دستگاه نشود. چنانچه لوله ها برابر و بالانس نباشد امکان شکستن لوله ها وجود دارد. برای جلوگیری از این کار می توانید به کمک پر کردن آب، بالانس لوله ها را برقرار سازید.
بیشتر بخوانید: روش های آنالیز آب
هرگز و تحت هیچ شرایطی حتی لوله ی پلاستیکی را بدون قرار دادن لوله های بالانس در دستگاه قرار ندهید.
3-از بسته بودن درب دستگاه سانتریفیوژ اطمینان یافته و دکمه ی خاموش و روشن آن را فشار دهید تا درب سانتریفیوژ قفل شود.
4-به کمک تایمر سنج زمان را تنظیم کنید و دور را با حرکت آهسته شروع نمایید تا به سرعت دلخواه مورد نظر برسد.
5-پس از توقف کامل دستگاه سانتریفیوژ ، درب را باز کنید و سپس لوله ها را با احتیاط خارج کنید.
به اندازه و سایز لوله ای که در دستگاه قرار می دهید، توجه داشته باشید زیرا چنانچه بلندتر از حد مورد نظر باشد هنگام چرخش از قسمت تعیین شده بیرون زده و می شکنند.
از بالانس بودن روتور مطمئن شوید. اختلاف وزن لوله ها و rocks و محتویات لوله ها در طرف مقابل نباید بیشتر از 1 درصد باشد.
وزنی کلی هر کدام از راک ها باید مطابق با وزن تعیین شده توسط شرکت تولید کننده باشد.
هنگام کار با سانتریفیوژ آزمایشگاهی به تمیز کردن درون سانتریفیوژ توجه کنید، ضدعفونی کردن درون دستگاه عفونت هایی مانند از خطر هپاتیت و ویروس های دیگر جلوگیری خواهد کرد.
بیشتر بخوانید: تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع
چنانچه شک دارید لوله ای در دستگاه شکسته شده و یا لوله ای داخل سانتریفیوژ شکست دستگاه را خاموش کنید و به مدت نیم ساعت اجازه دهید دستگاه خاموش بماند پس از آن نسبت به تمیز کردن و ضدعفونی کردن دستگاه اقدام نمایید.
اگر پس از خاموش کردن دستگاه مطمئن شدید که لوله ای داخل آن شکسته ، درب سانتریفیوژ را به سرعت ببندید و پس از نیم ساعت اقدامات لازم را انجام دهید.