سانتریفیوژ یک روش برای جداسازی مواد از یک دیگر است. در این روش با استفاده از نیروی گریزنده از مرکز مواد را از یک دیگر جدا میکنند .این عمل با چرخاندن مواد دریک ظرف با سرعت بالا انجام میشود .این روش اغلب برای جدا سازی جامد از مایع، دو مایع و یا گاز از مایع صورت میگیرد. برای نتیجه دادن باید چگالی مخلوط متفاوت باشد تا جسم با چگالی پایین تر به سمت پایین غرق شود و جسم با چگالی پایین تر به سمت بالا حرکت کند.
مخترع سانتریفیوژ کیست
اولین سانتریفیوژ پیوسته در سال 1878 توسط مخترع سوئدی De Laval برای جداسازی خامه از شیر طراحی شد. و دری را به روی طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی باز کرد.
استفاده های سانتریفیوژسانتریفیوژ
سانتریفیوژ در آزمایشگاه ها برای جداکردن گلبولهای خون از پلاسما ، غنی سازی اورانیوم ، در تست مقاومت خلبان های جت و سفینه در شتاب بالا ، تخلیه الودگی در هوای محیط ، ریخته گری و حتی در زندگی روزانه ما مثل ماشین لباس شویی برای خشک کردن لباس ها و خشک کردن سبزی های مرطوب برای سالاد استفاده میشود.
طراحی سانتریفیوژ
طراحی یک دستگاه بر مبنای شعاع و تعداد دورانی که در یک دقیقه می تواند انجام دهد صورت می پذیرد. در عمل سانتریفیوژ ذرات به خاطر نیروی گریز از مرکز است که از هم جدا می شوند. به همین خاطر است که در هنگام دوران، ذرات با جرم بیشتر نسبت به مرکز دستگاه در فاصله بیشتری قرار می گیرند و ذراتی که جرم کمتری دارند به مرکز دستگاه نزدیک تر خواهند بود.
اجزای مهم یک دستگاه سانتریفیوژ
مهمترین اجزای شکل دهنده یک دستگاه سانتریفیوژ عبارتند از موارد زیر:
موتور الکتریکی دستگاه
روتور دستگاه
زمان سنج
شفت دستگاه
سر روتور
کلید روشن و خاموش کردن
کنترل گر سرعت دستگاه
تاچومتر که میزان دور را مشخص می کند.
انواع سانتریفیوژ های ازمایشگاهی
در حال حاضر دستگاه های سانتریفیوژ آزمایشگاهی در انواع مختلفی تولید و در بازار عرضه می شوند که هر کدام از آن ها از قابلیت و کاربردهای متفاوتی برخوردارند و در مصارف گوناگونی بکار می روند که در زیر به معرفی هر یک می پردازیم.
سانتریفیوژ کلینیکی (بالینی)
سانتریفیوژ های تخت بالینی دستگاههایی با سرعت پایین هستند که برای کاربردهایی مانند تولید سریع PPP (پلاسمای ضعیف پلاکتی) و PRP (پلاسمای غنی از پلاکت) و همچنین جداسازی سرم، اوره، نمونههای خون و سایر کاربردهای معمول در بیمارستانها و آزمایشگاههای تحقیقاتی استفاده میشوند.
میکرو سانتریفیوژ
یک میکروسانتریفیوژ که میکروفیوژ نیز نامیده میشود، برای چرخاندن نمونههای مایع کوچک (2 میلیلیتر یا کمتر) با سرعتهای بالا (معمولا 1000G تا 3000G) استفاده میشود و تا 96 لوله فضا دارد.
سانتریفیوژ رومیزی (چند منظوره)
دستگاه هایی برای طیف وسیعی از اندازه های لوله طراحی شده است و لوله های سایز بزرگ را میتوان در داخل ان قرار داد.، در طراحی ان تنوع بالایی وجود دارد و فضایی به نسبت بیشتری را اشغال میکند.
سانتریفیوژ Stand Alone
Stand Alone از دیگر مدل های سانتریفیوژ آزمایشگاهی و از جمله دستگاه های سنگین محسوب می شود همانند اولترا سانتریفیوژ
اولتراسانتریفیوژ سانتریفیوژی است که برای چرخاندن روتور با سرعت های بسیار بالا بهینه شده است و قادر به ایجاد شتاب تا 100000G ( تقریبا 9800km/ s² (است. دو نوع اولتراسانتریفیوژ وجود دارد، اولتراسانتریفیوژ آماده سازی و اولتراسانتریفیوژ تحلیلی. هر دو دسته از ابزارها کاربردهای مهمی در زیست شناسی مولکولی، بیوشیمی و علم پلیمر پیدا می کنند.
سانتریفیوژ ساده
یکی از ایده آل ترین انواع سانتریفیوژ های مناسب برای آزمایشگاه ها و کلینیک ها جهت انجام اقدامات پزشکی می باشد.
ویژگی سانتریفیوژ ساده
برخورداری از سرعتی برابر ۵۰۰۰ دور در دقیقه
دارای ظرفیتی با حداکثر ۱۲ در ۱۵ میلی لیتر می باشد.
برخورداری از سیستم( N-Prime )سیستم کنترل ریز پردازنده
دارای طراحی فشرده جهت جداسازی محلول و نمونه ها
سانتریفیوژ یخچالدار (Refrigerated Centrifuge)
یکی از انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی که برای نمونه های حساس به دما بکار برده می شود سانتریفیوژ یخچال دار است که قادر به ثابت نگه داشتن دما می باشد. این مدل از سانتریفیوژ در ابعاد و اندازه های متنوع و ظرفیت های مختلف تولید و عرضه می شود.
ویژگی سانتریفیوژ یخچال دار
برخورداری از سیستم خنک کننده به منظور محافظت و جلوگیری از تخریب نمونه (چرا که این دستگاه در حین انجام عملیات و چرخیدن، گرمای و حرارت زیادی تولید می نماید که باعث تغییر در ماهیت نمونه ها می شود).
برخورداری از سرعت چرخشی بالا (۳۰۰۰۰ دور در دقیقه)
دارا بودن محدوده دمایی بین ۲۰ الی ۴۰ درجه سانتی گراد (این دستگاه با برخورداری از این محدوده دمایی برای انجام و آنالیز کردن پادتن، DAN، RNA، PCR مناسب می باشد).
داشتن پیکر بندی روتور شناور(زویه ثابت یا swing)
لازم به ذکر است که امروزه میکرو سانتریفیوژ های یخچال دار نیز برای نمونه هایی با مقدار کم (کمتر از ۲ میلی لیتر) طراحی و برای کاربران به فروش می رسند.
نکات ضروری هنگام کار با دستگاه سانتریفیوژ
هنگام استفاده از یک دستگاه نکاتی وجود دارد که باید آنها را رعایت کرد. از جمله مواردی که در ادامه ذکر کرده ایم.
1- دستگاه باید در حالت کاملا افقی استفاده کرد. تا در زمان استفاده به خاطر نداشتن تعادل دستگاه از جای خود حرکت نکند. ضمن اینکه لازم است دستگاه روی سطحی مسطح و محکم قرار داده شود.
2-در هنگام استفاده از دستگاه مراقب بالانس بودن دستگاه باشید. بالانس کردن دستگاه طول عمر آن را افزایش می دهد. اگر تعداد لوله آزمایش های شما فرد است بهتر است از یک لوله حاوی آب کمک بگیرید.
3-در دستگاه های میکرو و یا هماتوکریت، نیازی نیست زیاد روی مسئله بالانس حساسیت به خرج دهید. زیرا در این مدل ها وزن پایه و موتور دستگاه بسیار زیاد است و در مقابل وزن لوله های آزمایش قابل چشم پوشی خواهد بود.
4-از پیچ های تنظیم سرعت و زمان دوران به دقت استفاده کنید و این عمل را به آهستگی انجام دهید.
5-اگر هنگام کار با دستگاه از آن صداهای غیرعادی شنیدید به سرعت آن را خاموش کنید.
6-پس از هر بار استفاده از دستگاه، آن را کاملا تمیز کنید.
-7لازم است ذغال، برس ها و دیگر قسمت های دستگاه هر ۳ ماه یک مرتبه سرویس شود و در صورت نیاز تعویض گردد.
8-برای تمیز کردن نواحی زنگ زده، ابتدا آن را تراشیده، با استفاده از گازوئیل تمیز کنید و سپس رنگ بزنید.
9-اگر هنگام کار با دستگاه سانتریفیوژ، یکی از لوله ها دچار شکستگی شد، به سرعت دستگاه را خاموش کنید، پنجره های اتاق را باز کنید، محل را فورا به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه ترک کنید. پس از آن با استفاده از ماسک به اتاق برگردید و با دستکش و مواد ضدعفونی کننده مناسب (مثلا گلوتار آلدهید یک درصد) دستگاه را تمیز و ضدعفونی نمایید. در هنگام شکستن ظرف ذرات آئروسل بزرگ در فضا پخش می شود. و به همین خاطر باید صبر کرد تا ته نشین شوند و با هوا رقیق شوند.
10-هرگز از یک دستگاه در حالتی که درب آن باز است استفاده نکنید. ضمن اینکه پس از اتمام سانتریفیوژ تا ۲ الی ۳ دقیقه درب آن را باز نکنید. استفاده از دستگاه های قفل دار پیشنهاد می شود.
11-برای دوران از سرعت های بالا و غیر ضروری استفاده نکنید.
نحوه نگهداری از دستگاه
برای نگهداری مناسب از یک دستگاه سانتریفیوژ باید نکاتی را مد نظر قرار داد. و دستورالعمل هایی را رعایت کرد تا عمر دستگاه افزایش یابد. از جمله این موارد که در ادامه ذکر شده اند:
1-سانتریفیوژ را روزانه یا حداقل هر هفته تمیز کنید. روتور و هر گونه نگهدارنده نمونه یا ظرف را بردارید. تمیز کردن داخلی شامل سطل داخلی، نگهدارنده نمونه، روتور و تکیه گاه ها است. از یک اسفنج، آب گرم و یک شوینده ملایم مانند مایع ظرفشویی استفاده کنید.
2-استفاده از پیچ های تنظیمی و به خصوص پیچ سرعت باید به آهستگی صورت بگیرد.
3-اگر تعداد دفعات استفاده از دستگاه زیاد است باید به طور روزانه دستگاه را با استفاده از محلول رقیق شده یک مولار هیپوکلریت سدیم شستشو داد.
4-باید دستگاه را هر ۳ ماه یکبار سرویس کرد و نسبت به سالم بودن قطعات آن اطمینان حاصل کرد.
5-با استفاده از یک کرنومتر دستی لازم است هر ۳ ماه یکبار زمان سنج دستگاه را کالیبره کرد.
6-با استفاده از یک تاکومتر باید سرعت دوران دستگاه را هر ۳ ماه یکبار کالیبره کرد.
نکات ایمنی دستگاه های سانتریفیوژ
برخی نکات ایمنی وجود دارد که زمان استفاده از یک دستگاه باید به آن توجه داشت. از جمله اینکه:
1-هرگز نباید از یک سیستم به حالت در باز استفاده کرد.
2-سرعت دستگاه را باید به تناسب کار مورد نیاز تنظیم کرد و نه بالاتر از حد لازم.
3-اگر صداهای غیرعادی از دستگاه شنیده شد باید آن را خاموش کرد و توازن دستگاه و روتور آن را چک کرد.
4-در دستگاه هایی که قفل اتوماتیک دارند قبل از استفاده باید از سالم بودن قفل آن اطمینان حاصل کرد.
5-لازم است قبل از استفاده، از سالم بودن لوله های آزمایش اطمینان حاصل کرد.
6-از سانتریفیوژ کردن لوله های بدون سرپوش باید خودداری کرد.
7-اگر لوله ای در هنگام آزمایش شکست و یا اینکه مشکوک به شکستن بود، باید دستگاه را خاموش کرد و پس از ۳۰ دقیقه موارد لازم را انجام داد.
8-اگر کالیبراسیون دستگاه قابل پذیرش نباشد نباید از آن استفاده شود و بهتر است برای بررسی به شرکت سازنده فرستاده شود.
