دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی و روش های کار با آن
دستگاه سانتریفیوژ از وسایل و لوازم آزمایشگاهی بوده است که جهت جداسازی اجزای گوناگونی از امولسیونها و یا محلولها مورد استفاده قرار میگیرد. دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی از نیروی گرانش استفاده کرده و قادر بوده تا ذرات گوناگون را از همدیگر جدا نماید.
در این مقاله قصد داریم به کاربرد ها و روش های استفاده از این دستگاه در آزمایشگاه ها بپردازیم پس تا پایان همراه ما باشید.
در این مطلب با چه مواردی آشنا می شویم؟
دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟
دستگاه سانتریفیوژ نمونه را با سرعت بسیار بالایی میچرخاند و نیروی گرانشی مصنوعی خلق میکند و سبب جداسازی اجزای متفاوت نمونه میگردد. حین استفاده از این دستگاه، زمان و نیروی آن با دقت تعیین میشود و جهت انتخاب سانتریفیوژ باید RCE در نظر گرفته شود. در دستگاه سانتریفیوژ تعداد دور بر دقیقه تاثیر زیادی ندارد.
همه چیز در مورد دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی
استفاده از دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی در علوم مختلف
دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی در انواع گوناگونی مثل یخچالدار و یا معمولی در بازار موجود بوده و در آزمایشگاه پزشکی جهت جداسازی اجزای خون از همدیگر بسیار پرکاربرد بوده است. انواع دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی در مدلهای مختلفی وجود دارد که هر یک از آزمایشگاههای تشخیص طبی، میکروبیولوژی، شیمی، زیست شناسی و غیره از گونه مورد نیاز فراهم و استفاده میکنند. این دستگاه در صنایع گوناگون مانند: صنعت پتروشیمی، علوم پزشکی، صنایع غذایی، علم شیمی، علم زیست شناسی، علوم کشاورزی، مهندسی هستهای و میکروبیولوژی مورد استفاده قرار میگیرد.
سانتریفیوژ و بالن تقطیر، هر دو ابزارهای آزمایشگاهی هستند که برای جداسازی مواد به کار میروند. با این حال، مکانیسم عمل آنها متفاوت است.
سانتریفیوژ از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی ذرات معلق در مایعات بر اساس چگالی آنها استفاده میکند. ذرات سنگینتر به سمت لبه لولهها هدایت میشوند و ذرات سبکتر در مرکز باقی میمانند.
بالن تقطیر از فرآیند تقطیر برای جداسازی مایعات با نقطه جوش متفاوت استفاده میکند. مایعات با نقطه جوش پایینتر زودتر تبخیر میشوند و بخارات آنها در یک کندانسور خنک میشوند و به مایع تبدیل میشوند. در برخی موارد، میتوان از سانتریفیوژ و بالن تقطیر به طور متوالی برای جداسازی مواد پیچیدهتر استفاده کرد.
اجزای دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی شامل چیست؟
1. تایمر
2. کلید دستگاه جهت روشن و خاموش کردن آن
3. موتور الکتریکی
4. محور
5. سرعت سنج برای نشان دادن دور سانتریفیوژ
6. سر روتور
7. ترمز کنترل کننده سرعت
برای قسمت روتور در سانتریفیوژ این نکته نیاز است که گفته شود که این بخش حاوی قسمتی از این دستگاه بوده که جهت جاگیری نمونهها مورد استفاده قرار میگیرد. این قسمت از دستگاه به وسیله موتور و با یک سرعت معین شده چرخیده و سبب جداسازی اجزای نمونه میشود. جنس روتور اغلب از برنز، استیل و پلاستیک بوده است.
کاربرد دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟
دستگاه سانتریفیوژ به عنوان دستگاهی مهم در آزمایشگاه در حوزههای علمی گوناگون، کاربردهای وسیع و گستردهای داشته است. در ادامه به معرفی بعضی از کاربردهای دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی میپردازیم:
جداسازی سلول: سلول دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی جهت جدا کردن یاختههای گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه سلولهای سالم و مورد احتیاج را از مخاط سلولی جداسازی کرده و به آن دستیابی پیدا میکند.
جداسازی پروتئین: دستگاه سانتریفیوژ به عنوان یکی از شیوههای مهم جداسازی پروتئین از مخاطهای پروتئینی مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین با به کارگیری این دستگاه، پروتئینها از محلول جدا شده و جهت آزمایشات دیگر به کار گرفته میشود.
جداسازی دی ان ای و آر ان ای: دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی جهت جدا کردن دی ان ای و آر ان ای از بقیه اجزای سلولی و بافتی به کار گرفته میشود. این شیوه در ژنتیک و بیوشیمی از روشهای بسیار مهمی بوده است.
تمیز کردن نمونه: جهت پاک و تمیز کردن نمونههای گوناگون از جمله ویروسها، باکتریها و سلولها مورد استفاده قرار میگیرد. تمیز شدن نمونه با دور زدن این اجزا از نمونه حاصل میشود.
ساختاردهی مواد: در علوم شیمی و فیزیک هم، از دستگاه سانتریفیوژ از جمله ابزار مهم جهت ساختاردهی مواد و جداسازی اجزای گوناگون از یکدیگر شناخته میشود.
تولید ویروس: جهت تولید و ساخت ویروسهایی که به بدن انسان و حیوان تزریق میشود از دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی استفاده میگردد. با دور زدن قسمتهای مضر، ویروسهای سالم ساخته شده و جهت درمان بیماریهای گوناگون به کار گرفته میشود.
از دیگر کاربردهای دستگاه سانتریفیوژ میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1. تعیین گروه خونی
2. جداسازی ذرات از محلولهای گوناگون طبق چگالی
3. جدا کردن ویروسهای مختلف از خون
4. شناسایی ph خون
5. جداسازی محلولهای همگن شیمیایی از یکدیگر جدا نمودن گلبولهای سفید و گلبولهای قرمز خون از هم
6. جداسازی دو محلول از هم
7. اندازه گرفتن هماتوکریت خون و یا حجم گلبولهای قرمز خون نسبت به حجم کل خون
8. جدا کردن رسوب و املاح ادرار
9. جداسازی پلاسما از خون
10. ساخت فیلترهای بدون پروتئین
11. سیتولوژی مایعات وجود داشته در بدن
در ادامه میخواهیم به معرفی انواع دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی و کاربردشان در آزمایشگاه تشخیص طبی بپردازیم.
انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی و کاربرد آنها کدامند؟
سانتریفیوژهای بالینی جهت جدا کردن ترکیبات گوناگون زیستی و مطالعات پزشکی همانند بررسی و تحقیق بر روی سلولهای خونی استفاده میشود.
دستگاه سانتریفیوژ سایتولوژی: این دستگاه برای قرار دادن سلولهای وجود داشته در یک مایع بر روی لام میکروسکوپ مورد استفاده قرار میگیرد.
دستگاه سانتریفیوژ میکروهماتوکریت: این نوع از دستگاه سانتریفیوژ از نیروی گریز از مرکز استفاده و هماتوکریت خون یعنی همان درصد گلبولهای قرمز در کل حجم خون را تعیین مینماید.
میکرو سانتریفیوژ: این گونه از “دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی” برای نمونههایی با حجم اندک که معمولاً کمتر از یک پنجم میلیمتر بوده مانند نمونههایی که از اطفال گرفته میشود مورد استفاده قرار میگیرد و برای خون و بقیه محصولات خونی به کار گرفته میشود.
دستگاه سانتریفیوژ شستشو دهنده سلول: این سانتریفیوژ جهت شست و شو، مخاط نمودن و شستشوی دوباره گلبولهای قرمز خون قبل از آزمایشاتی مانند Antiglobulin مورد استفاده قرار میگیرد.
راندمان انواع دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی به چه میزان است؟
راندمان سانتریفیوژ آزمایشگاهی این گونه است که نمونه را درون لوله سانتریفیوژ قرار میدهند و بست درب و کلید را میزنند. بعد فوراً دستگاه شروع به چرخیدن کرده و نمونه را به سمت بیرون یا خارج به حرکت در میآورد. تا هنگامی که نمونه به گونه افقی قرار گرفته شود دستگاه به کار خود ادامه میدهد. در چنین حالتی نیروی گریز از مرکز محلول را برعکس مرکز سانتریفیوژ حرکت داده و همین سبب جداسازی ذرات درشت از محلول میشود. زمانی که دستگاه را از حرکت باز میدارید ذرات درشتتر در بخش به گونه جداسازی شده از محلول قرار میگیرد.
خطرات احتمالی دستگاه سانتریفیوژ چیست؟
استفاده از سانتریفیوژ، چه در محیط آزمایشگاهی و چه در مقیاس صنعتی، می تواند با خطرات مختلفی همراه باشد. آشنایی با این خطرات و اقدامات پیشگیرانه برای به حداقل رساندن آنها، برای حفظ ایمنی خود و افراد حاضر در محیط ضروری است.
- آسیب فیزیکی: چرخش سریع روتور در سانتریفیوژ می تواند منجر به پرتاب ناگهانی قطعات شکسته یا نمونه ها شود که می تواند به افراد آسیب برساند.
- آلودگی: نشت یا ریختن مواد نمونه های خطرناک یا سمی می تواند منجر به آلودگی محیط و به خطر افتادن سلامتی افراد شود.
- ایجاد انفجار: در برخی موارد، مواد موجود در سانتریفیوژ می توانند انفجار یا آتش سوزی ایجاد کنند.
- قرارگیری در معرض اشعه: برخی از سانتریفیوژها، مانند انواع مورد استفاده برای غنی سازی اورانیوم، از منابع رادیواکتیو استفاده می کنند که می تواند منجر به قرارگیری افراد در معرض اشعه مضر شود.
برای جلوگیری از نوسانات برقی، بهتر است دستگاه به سیستم ثابت شونده جریان برق ups تجهیز شود. جهت افزایش کیفیت دستگاه سانتریفیوژ، هر ۳ ماه زغال دستگاه را بررسی کرده و هر ۶ ماه نیز آن را تعویض نمایید. به یاد داشته باشید و همیشه مطمئن شوید که واشر دور حلقه محیطی دستگاه تمیز و پاک باشد. اگر برای خواندن نتیجه عجله ندارید بهتر بوده تا برای شکل نگرفتن آئروسل، درب سانتریفیوژ را ۵ الی ۱۰ دقیقه بعد از متوقف شدن دستگاه پر نکنید.
یادتان باشد که دستگاه سانتریفیوژ را در مکانی محکم که تحمل وزن دستگاه را داشته باشد قرار دهید تا ضرباتی که به پایه دستگاه هنگام چرخش وارد میشود باعث نقص و خرابی سانتریفیوژ و کاهش دقت آن نشود. اگر دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی خراب شد میتوانید با قسمت کنترل کیفیت شرکت سازنده ارتباط گرفته تا شرکت مربوطه دستگاه را تامین نماید.