سانتریفیوژ

شاید بپرسید سانتریفیوژ در چه مواردی استفاده خواهد شد، ازسانتریفیوژها درآزمایشگاه‌های مختلف برای جداسازی سیالات، گازها یا مایعات بر اساس چگالی استفاده می‌شود. در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و بالینی، از این دستگاه اغلب برای خالص‌سازی سلول، اندامک، ویروس، پروتئین و اسید نوکلئیک استفاده می‌شود.  نمونه‌ای از استفاده سانتریفیوژ که احتمالا همه ما در آزمایشگاه دیده ایم، جداسازی کامل اجزای خون است. آزمایش‌های مختلف برای بررسی سلامت بدن نیاز به سرم یا پلاسما دارند و می‌توان آنها را با سانتریفیوژ به دست آورد. سرم، با لخته شدن کامل نمونه خون در دمای اتاق به دست می‌آید. سپس نمونه سانتریفیوژ می‌شود و لخته جدا شده و خارج می‌شود و مایع رویی که سرم نام دارد، باقی می‌ماند. بر خلاف سرم، پلاسما از خونی به دست می‌آید که لخته نمی‌شود و حاوی فاکتورهای انعقادی است. همانطور که متوجه شدید برای به دست آوردن پلاسما،  یکی از تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی سانتریفیوژ میباشد. سانتریفیوژ به معنای جداشونده میباشد به طوریکه با استفاده از نیروی گریز از مرکز، اجزای یک ترکیب را از یکدیگر جدا میکند.

سانتریفیوژهای پزشکی با توجه به نوع کارکرد، در اندازه های مختلف وکاربردهای مختلف به معنای تعداد شاخه و دور وجود دارند .

سانتریفیوژ چگونه کار می‌کند؟

سانتریفوژ دستگاهی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز اجزای مختلف مایع را بر اساس چگالی جدا می کند. این امر با چرخاندن مایع با سرعت زیاد درون یک ظرف بدست می آید. از سانتریفیوژ برای جداسازی ذرات معلق در مایع با توجه به اندازه و چگالی ذرات، ویسکوزیته محیط و سرعت روتور استفاده می‌شود. اصول کار به این صورت است که در یک محلول، نیروی گرانشی باعث می‌شود که ذرات با چگالی بالاتر از حلال غرق شوند و ذرات با چگالی کمتر از حلال به سمت بالا شناور شوند. سانتریفیوژ از تفاوت‌های کوچک در چگالی برای جداسازی ذرات در محلول استفاده می‌کند. هنگامی که روتور به دور یک محور مرکزی می‌چرخد، نیروی گریز از مرکز تولید می‌کند تا ذرات را از محور چرخش دور کند. اگر نیروی گریز از مرکز از نیروهای شناور محیط مایع و نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط ذره بیشتر شود، ذرات رسوب می‌کنند. شاید بپرسید روتور چیست؟! روتور سانتریفیوژ یکی از اجزای اصلی و ضروری این دستگاه است که ظروف نمونه داخل آن قرار می‌گیرند و نه ‌تنها اندازه نمونه، بلکه نحوه جابه‌جایی و توزیع ذرات را در محلول پس از سانتریفیوژ تعیین می‌کند. 

دو طرح روتور رایج وجود دارد:

• زاویه ثابت
• زاویه متغیر یا زاویه باز

اجزای دستگاه سانتریفیوژ:

 اجزای دستگاه سانتریفیوژ موتور، روتر، چمبر، شافت، تایمر، سرعت سنج، ترمز، کنترل کننده سرعت و دما، لوله های نمونه، قطعات الکترونیکی و فن میباشد.

سرعت سانتریفیوژ:

سرعت سانتریفیوژ بسیار مهم است، سانتریفیوژها را می‌توان بر اساس حداکثر سرعت طبقه‌بندی کرد و سرعت آن به صورت دور در دقیقه (RPM) نامیده میشود. محدوده سرعت از 0 تا 7500 دور در دقیقه برای سانتریفیوژهای کم سرعت و 0 تا 20000 دور در دقیقه یا بیشتر برای سرعت های بالاتر وجود دارد.

سرعت روتور سانتریفیوژ اغلب به صورت RCF بر حسب واحد گرانش (xg)، برای روش‌های مختلف از دستگاه بیان می‌شود. با این حال، بسیاری از سانتریفیوژها سرعت را به صورت دور در دقیقه (RPM) نشان می‌دهند و نیاز به تبدیل به RCF دارند تا از شرایط آزمایشی صحیح اطمینان حاصل شود. فرمول زیر برای تبدیل RPM به RCF استفاده می‌شود که در آن R شعاع روتور (cm) و S سرعت (RPM) است:

g = (1.118 x 10^-5) R S²

کاربرد دستگاه سانتریفیوژ:

عمده ی استفاده از سانتریفیوژ همانطور که بالاتر گفتیم در آزمایشگاه ها جهت جداسازی اجزای تشکیل دهنده خون میباشد و بعد از آن صنایع نفتی و پلیمری- صنایع داروسازی، کشاورزی- صنایع غذایی و نوشیدنی و هر انچه که نیاز به جدا سازی باشد.

خرید دستگاه سانتریفیوژ:

قبل از اینکه بخواید برای خرید دستگاه سانتریفیوژ اقدام کنید باید در نظر داشته باشید، با چه حجم‌هایی از نمونه کار می‌کنید؟ برای فرآیندهایی که شامل حجم‌های زیاد یا متغیر هستند، یک مدل روی زمین با ظرفیت بالا و پیکربندی‌های مختلف روتور ممکن است بهترین راه‌حل باشد.

آیا نمونه‌های شما به دما حساس هستند؟ اگر چنین است، یک سانتریفیوژ با گزینه‌های کنترل دما و سرمایش مورد نیاز است.

آیا در نظر دارید از سانتریفیوژ برای پردازش نمونه‌های بالینی یا بانک خون استفاده کنید؟ واشر سلولی یا مدل‌های بالینی برای این کاربردهای خاص در دسترس هستند.

یا اصلا چه مقدار فضای آزمایشگاهی موجود است؟ تاثیر سانتریفیوژ و اطمینان از صحت آزمایش؟

حداکثر نیروی g که سانتریفیوژ قادر به ایجاد آن است چقدر است؟ سانتریفیوژهای کم سرعت برای جداسازی سلول ها مناسب هستند، در حالی که اولتراسانتریفیوژها برای جداسازی DNA و RNA ضروری هستند.

خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی 4 شاخه مدل HB504

خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی 8 شاخه مدل HB170

خرید سانتریفیوژ 16 شاخه مدل HB190

نحوه کار با دستگاه سانتریفیوژ چگونه است؟

ابتدا باید بدانیم که دستگاه سانتریفیوژ را در محلی نصب کنیم که صاف باشد، و لغزشی وجود نداشته باشید. از انجایی که عملکرد سانتریفیوژ بر اساس میدان هست، محل دستگاه را جایی بگذارید که در محل میدان نباشد. نحوه ی قرار دادن نمونه ها بسیار مهم است، تا تعادل برقرار باشد و به درستی در جای خود قرار گیرند.

به طور مثال اگر لوله های نمونه فرد بودن، برای حفظ تعادل میتوانید لوله با یک مایعی چون آب اضافه کنید.

مطمئن باشید درب سانتریفیوژ قفل میشود و سپس دستگاه را روشن کنید.

برای تنظیمات دستگاه سانتریفیوژ، با توجه به برند دستگاه، یوزر منوال دستگاه را مطالعه کنید و در صورت هر گونه ابهام، با بخش فنی شرکت نمایندگی یا تولیدی تماس بگیرید.

1- سانتریفیوژ را در سطحی صاف قرار دهید و سیم رابط را به برق وصل کنید.

2- کلید دستگاه را در حالت روشن قرار دهید.

3- پس از اطمینان از قرار داشتن  باگت ها در جای خود، لوله های نمونه آزمایش را به صورت ضربدری/ بالانس داخل بسکت قرار داده و درب دستگاه را ببندید. به طوریکه قفل دستگاه بسته شود.

4- دور موتور دستگاه توسط دکمه سرعت یا speed تنظیم شود.

5- زمان کار دستگاه توسط دکمه ی زمان یا time تنظیم شود. 

6- با فشردن دکمه ی شروع یا start دستگاه شروع به کار میکند.

7- پس از رسیدن به دور موتور تعیین شده توسط کاربر، دور موتور ثابت میگردد.

8- پس از پایان زمان تعریف شده، دستگاه به صورت خودکار خاموش میشود.

9- توجه داشته باشید که به هیچ وجه در حین کار با دستگاه سانتریفیوژ، درب دستگاه باز نشود.

10- درب های دستگاه دارای میکروسوییچ هستند.

11- برای خاموش کردن دستگاه در حین کار، دکمه stop را فشار دهید سپس درب دستگاه را باز کنید و نمونه هارا بردارید.

12- دستگاه ها به صورتی طراحی میشوند، که اگر به هر دلیلی درب دستگاه باز شد، موتور دستگاه اتومات خاموش شود و تا بسته شدن کامل درب، دستگاه شروع به کار نمیکند.

13- لطفا برای جلوگیری از شکستن لوله ها از ته بسکت موجود در دستگاه استفاده نمایید.

 

دو پارامتر در یک سانتریفیوژ بسیار مهم میباشد. 1- سرعت چرخش که واحد آن rpm یا دور بر دقیقه است و نیروی نسبی گریز از مرکز که قدرت سانترفیوژ کردن هم نام دارد.

معیاری که برای بازدهی کلی روتور یک سانتریفیوژ مشخص می‌شود، K-factor میباشد. به این معنا که هرچه این میزان کمتر باشد، زمان برای جدا سازی هم کمتر است. میتوان گفت هنگام خرید برای سانتریفیوژ های حساس تر میتوان این فاکتور را در نظر گرفت.

 

هنگام کار با سانتریفیوژ چه اقدامات احتیاطی ایمنی باید رعایت شود؟

قبل از روشن کردن دستگاه، مایعاتی که داخل روتر ریخته شده است را پاک کنید. از قرار گرفتن این دستگاه روی سطح مناسب اطمینان حاصل کنید.

سانتریفیوژ را متعادل یا بالانس کنید. 

در حالی که روتور در حال حرکت است، درب را باز نکنید.

نمونه ها را به طور صحیح در جایگاه قرار دهید.

زمانیکه فرایند سانتریفیوز به اتمام رسید، 15 دقیقه صبر کنید تا آئروسل‌ها ته‌نشین شوند و سپس درب را باز کنید.

اگر هنگام سانتریفیوژ کردن، یکی از نمونه ها شکست ، اطراف روتر را تمیز کنید.

نگهداشت سانتریفیوژ:

به دلیل نوسانات برقی، دستگاه سانتریفیوژ را به یک ups مجهز شود.

روزانه دستگاه سانتریفیوژ را تمیز کنید.( با گلوتار آلدئید 1 درصد یا محلول رقیق شده یک مولار هیپوکلریت سدیم توصیه می شود.)

دستگاه سانتریفیوژ را هر 3 ماه یکبار کالیبره کنید. تا از صحت دستگاه اطمینان حاصل کنید.(کالیبراسیون توسط واحد فنی شرکت های مهندسی پزشکی انجام میشود)

به سر و صدا، لرزش و ساییدگی توجه کنید و در صورت بروز این مشکل فوراً دستگاه را متوقف کنید.

در انتخاب یک دستگاه سانتریفیوژ علاوه بر در نظر گرفتن کیفیت دستگاه ، باید به موارد زیر توجه کرد:

ابتدا به فروشنده مشخصات سانتریفیوژی که نیاز دارید را بگویید تا آنها شمارا کامل راهنمایی کنند.

تعداد دور و تعداد شاخه دستگاه را بررسی کنید.

خدمات پس از فروش شرکت ها را در نظر داشته باشید.

تمیز کردن دستگاه سانتریفیوژ:

سانتریفیوژ را به طور مرتب با محلول‌های تمیزکننده خنثی (الکل یا ضدعفونی‌کننده مبتنی بر الکل) تمیز کنید. در آزمایشگاه‌ها از یک پارچه نرم روی روتورها و لوازم جانبی استفاده می‌شود. تمیز کردن روزانه باید شامل بخش داخلی، محفظه روتور و سطوح دارای قطعات الکترونیکی مانند صفحه نمایش لمسی و صفحه کلید باشد. از انواع مختلف نمونه‌های مورد استفاده در سانتریفیوژ و هر محصول یا پروتکل خاصی که برای تمیز کردن لکه ها لازم است مهم است که آگاه باشید.