سانتریفیوژ

سانتریفیوژ

سانتریفیوژ دستگاهی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، اجزای یک محلول را که دانسیته ­های مختلفی دارند را از هم جدا می­ کند. سانتریفیوژ یکی از تجهیزات آزمایشگاهی پرکاربرد است که برای جدا سازی سرم ، تهیه ته نشین ادرار ، تهیه فیلترهای فاقد پروتئین و سایر موارد از آن استفاده می­ شود.

به عبارت دیگر ، سانتریفیوژها دستگاهی هستند که برای چرخاندن مواد با سرعت بالا استفاده می شود. دانشمندان معمولاً دستگاه سانتریفیوژ را برای جداسازی ذرات جامد از مایع یا تقسیم مخلوط مایعات به اجزای مختلف آن به کار می گیرند.

روش کار به این صورت است که مخلوط را درون لوله ای به گونه ای قرار می دهند که با چرخیدن دستگاه، به طرف خروج از مرکز حرکت کرده و به حالت افقی قرار می گیرند. به این صورت که نیروی گریز از مرکز می خواهد که مخلوط را برخلاف مرکز سانتریفیوژ براندو از این نقطه دور کرده و ذرات یا مایع سنگین تر بیشتر به سمت بیرون (یا ته مخلوط) رانده شوند. زمانی که سانتریفیوژ متوقف می شود، مواد به همین حالت غیر مخلوط باقی می مانند. خون و سایر نمونه های بیولوژیکی را معمولاً به وسیله دستگاه سانتریفیوژ جدا می کنند.

فروش سانتریفیوژ با قیمت مناسب و گارانتی معتبر با ماهان تجهیز آزما

سانتریفیوژها برای جدا کردن ذرات از محیط مایع به وسیله رسوب دادن آنها مورد استفاده قرار می ­گیرند. اساس فیزیکی جداسازی اعمال نیروی گریز از مرکز بر ذرات در حال دوران است که با شعاع میدان دوران و سرعت دوران نسبت مستقیمی دارد. ذرات سنگین­ تر زودتر رسوب کرده و سایر ذرات برحسب وزن مخصوص خود رسوب می­ کنند. سانتریفیوژی که شعاع کمتری داشته باشد، باید نسبت به سانتریفیوژی که شعاع بیشتری دارد، با سرعت بیشتری چرخیده تا همان نیروی سانتریفیوژ نسبی را به وجود آورد.

هرچه شعاع چرخش یک سانتریفیوژ بیشتر باشد، سرعت ته ­نشین شدن ذرات نیز بیشتر می شود. سانتریفیوژ کردن بر مبنای نیروی گریز از مرکز، دوران حول یک نقطه ثابت و وارد کردن فشار بر روی فازهای مختلف یک مخلوط انجام می­ شود. مخلوط مذکور می ­تواند به شکل گاز، مایع و یا ترکیبی از هر دو باشد.

سانتریفیوژهای آزمایشگاهی ، دستگاه هایی هستند که به کمک نیروی چرخش دورانی الکتروموتور باعث ته­ نشین شدن مواد مختلف یک مخلوط یا محلول بر مبنای اختلاف وزن مولکولی آنها می­ شود. اگر این دستگاه مجهز به شاخک­ های نگه­دارنده لوله باشد، آن را سانتریفیوژ معمولی و اگر مجهز به دیسک یا صفحه دایره ­ای شکل مخصوص جاگذاری لوله­ های موئین باشد آن را سانتریفیوژ میکرو یا هماتوکریت گویند.

بنابراین مبنای اصلی سانتریفیوژ اصل گریز از مرکز است. در حقیقت سانتریفیوژ به کمک نیروی گریز از مرکز، ذرات سوسپانسیون را از مایع آن جدا می کند. همچنین می­ تواند سبب جداسازی دو مایع با تراکم مختلف شود. این مایعات می­ توانند مایعات بدن باشند مانند خون ، سم و ادرار.

 انواع سانتریفیوژها

  1. سانتریفیوژهای زاویه ثابت :

در سانتریفیوژهای زاویه ثابت، لوله­ ها در یک زاویه ثابت قرار گرفته و با همین زاویه چرخیده و به سرعت بالایی هم می ­رسد. به گونه ای که head در زاویه ای بین 40-25 درجه ثابت قرار می گیرد( مثل سروفیوژ ). در این نوع سانتریفیوژ ، رسوب به ­صورت مورب در دیواره لوله قرار گرفته و از نوع رسوب loose است.

  1. سانتریفیوژهای افقی:

سانتریفیوژهای با جا لوله ­ای متحرک که سبب چرخش لوله­ ها و تغییر موقعیت آنها از عمودی به افقی می­ گردد. در این نوع سانتریفیوژ رسوب در ته لوله packed  و محکم است و رسوب از نوع Firm است.

هنگام کار با سانتریفیوژها به دلیل حرکت موتور آن، سبب تولید حرارت شده و به ازای هر 10 دقیقه سانتریفیوژ ، دمای داخل آن تا 5 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. به وجود آمدن حرارت بستگی به دور (rpm)، زمان چرخش و طرح قسمت چرخنده (rotor) دارد. این افزایش حرارت سبب همولیز و تبخیر نمونه یا محلول­ها می­ شود، برای سانتریفیوژ کردن موادی که نسبت به افزایش دما حساسند، توصیه می­ شود از سانتریفیوژ یخچال­ دار استفاده شود. ( مثل فرآورده های خونی blood product و آزمایش RIM )

  1. اولترا سانتریفیوژها :

 نوعی از سانتریفیوژ است که جزء دسته Fixed Angles است. سرعت آنها بسیار بالاست ، مثلاً 200,000 rpm .  برای جدا کردن لیپوپروتئین­ ها و رسپتور اسی (receptor assay ) ضمائم سلولی و رفع کدورت سرم­ های کدر، برای اندازه­ گیری الکترولیت­ ها و سایر تست­ها از این نوع سانتریفیوژ استفاده می­ شود.

نکات لازم در موقع کار با سانتریفیوژها

  1. سانتریفیوژ را بایستی کاملا صاف و افقی قرار داد تا دستگاه در صورت عدم تعادل در حین کار حرکت نکند. سانتریفیوژ باید روی سطح محکم و صاف قرار گیرد.
  2. به مسئله بالانس یا همان توازن دقت کنید. اندازه، وزن، شکل و حجم محلول در لوله­ های روبروی هم یکسان و مشابه باشد. اگر تعداد لوله فرد است، از لوله ای که درون آن آب است استفاده نمایید. بالانس، عمر دستگاه را افزوده و زغال دیرتر خراب می­ شود.
  3. سانتریفیوژهای میکرو و هماتوکریت نیازی به رعایت موازنه ندارند، زیرا وزن موتور بسیار بیشتر از وزن و محتویات لوله ­های موئینه است و اثر وزن یک لوله موئینه بسیار ناچیز و قابل چشم ­پوشی است.
  4. بعد از استفاده از دستگاه، جا لوله ­ای را شسته و خشک کنید.
  5. تمیز کردن روزانه سانتریفیوژ و ضد عفونی آن با گلوتار آلدئید 1% توصیه می ­شود.
  6. برس­ ها، زغال و سایر قسمت­های دستگاه هر 3 ماه یک بار کنترل شده و در صورت لزوم عوض شوند.
  7. پیچ تنظیم سرعت سانتریفیوژ باید به آرامی چرخانده و زیاد شود.
  8. هنگام شنیدن صدای ناهنجار یا لرزش غیر­عادی سریعا سانتریفیوژ را خاموش کنید.
  9. قسمت­های زنگ ­زده، خورده شده را تراشیده و با گازوئیل تمیز کرده و رنگ­ آمیزی کنید.
  10. بعد از شکستن یا ریختن نمونه در سانتریفیوژ سریعا آن را خاموش کنید. پنجره ­ها را باز کرده، 15 دقیقه اتاق را ترک کنید ( تا آئروسل­های بزرگ ته ­نشین و با هوا رقیق شوند ) سپس با ماسک و دستکش با ماده ضد عفونی مناسب آن را تمیز و ضدعفونی کنید ( گلوتار آلدئید 1% )
  11. به هیچ وجه با درب باز سانتریفیوژها را روشن نکنید. تا دو دقیقه پس از توقف کامل سانتریفیوژ، درب آن را باز نکنید. سانتریفیوژهای دارای درب قفل ­دار توصیه می­ شوند.
  12. از سرعت بیش از حد لزوم استفاده نکنید.

 کاربرد سانتریفیوژها

  1. جدا سازی دو محلول از هم
  2. تهیه فیلترهای فاقد پروتئین ( صاف شده )
  3. جدا سازی ذرات از محلول بر مبنای وزن مخصوص
  4. تهیه سدیمان ( ته­ نشین ) کامل ادرار و سیتولوژی مایعات دیگر بدن
  5. جدا سازی سرم و پلاسما از گلبول­ ها

 تقسیم ­بندی انواع سانتریفیوژ :

الف – تقسیم ­بندی براساس سرعت:

  1. سانتریفیوژهای با دور بالا
  2. سانتریفیوژهای با دور پایین
  3. اولترا سانتریفیوژها

در سانتریفیوژهای با دور بالا، سرعت دور تند بین 24000-21000 rpm تا حداکثر 30000 rpm  است. از این سانتریفیوژها بیشتر برای تهیه فرآورده ­های خونی استفاده نموده که همگی یخچال ­دار هستند. دو نوع سانتریفیوژ با دور بالا وجود دارد:

  • سانتریفیوژهای کم ظرفیت
  • سانتریفیوژهای پر ظرفیت

سانتریفیوژهای کم ظرفیت مدل Discrete Sampling می­ توانند میکروارگانیسم ­ها، سلول­ ها، ویروس ­ها را جدا نمایند. سانتریفیوژ پرظرفیت مدل Continuos Flow برای جداسازی مخمرها، باکتری­ها و ویروس­ها از محیط کشت، پروتئین­ها و باکتریوفاژها از نمونه­ های رقیق شده کاربرد دارند.

در سانتریفیوژهای با دور پایین، دور دوران بین 6000 – 2000 rpm  تا حداکثر 8000 rpm  بوده و در هر دو نوع سانتریفیوژهای یخچال­ دار و بدون یخچال موجود می­ باشند. از این نوع بیشتر برای سانتریفیوژ کردن سلول­های خونی یا ذرات حجیم استفاده گردیده و برای جداسازی ذرات ریز سرعت آنها کافی نیست.

در اولترا سانتریفیوژها معادل 100000 – 75000 rpm  تا حداکثر 120000 rpm است. اولترا سانتریفیوژها برای تفکیک مواد تشکیل­ دهنده سلولی کاربرد داشته که همگی دارای یخچال می­ باشند. زیرا در دورهای بالا اصطکاک هوا سبب گرم شدن دستگاه گردیده و در نتیجه سبب  تخریب پروتئین­ ها خواهد شد. اولتراسانتریفیوژها به طور معمول در مراکز تحقیقاتی استفاده می­ شوند.

سانتریفیوژ مدل DM0412 

سانتریفیوژ مدل DM0412S

اجزای دستگاه سانتریفیوژها

  1. موتور الکتریکی
  2. روتور یا هد سانتریفیوژ
  3. تایمر
  4. شافت
  5. سر روتور
  6. کلید خاموش و روشن کردن دستگاه
  7. ترمز ( Brake ) که دور عکس می­زند.
  8. کنترل کننده سرعت ( Potentiometer )
  9. Tachometer (سرعت­ سنج) که دور سانتریفیوژ را نشان می ­دهد.

روتور که لوله های حاوی نمونه را در آن قرار می ­دهند با سرعت تنظیم شده توسط موتور چرخیده و ممکن است از جنس استیل، برنز و یا حتی پلاستیک باشد.

انواع سانتریفیوژهای موجود در آزمایشگاه­ ها

  1. سانتریفیوژهای سایتولوژی

از این نوع سانتریفیوژ برای قرار دادن سلول­های موجود در یک مایع روی اسلاید میکروسکوپ به کار می رود. کاربر هنگام استفاده ظرف مخصوص نمونه، صفحه فیلتر و یک اسلاید را کنار هم قرار می­ دهد. سپس همگی را در داخل روتور گذاشته مایع مورد نظر را در ظرف مخصوص نمونه قرار داده و دستگاه را روشن می­ کند. بعد از فعال شدن دستگاه، مایع با فشار در تماس با مجموعه فیلتر / اسلاید قرار می ­گیرد.

معمولاً سانتریفیوژها با دور 4000 – 200 rpm  کار کرده و زمان سانتریفیوژ 99-1 دقیقه متغیر است.

  1. سانتریفیوژهای میکروهماتوکریت

سانتریفیوژ میکروهماتوکریت با استفاده از نیروی گریز از مرکز هماتوکریت خون ( نسبت حجم یاخته­ های سرخ به کل حجم خون ) را مشخص می ­کند. این نوع سانتریفیوژها دارای روتوری می­ باشند که لوله­ های موئین حاوی نمونه به صورت افقی روی آن قرار می­ گیرند. بعد از انجام سانتریفیوژ با استفاده از یک صفحه درجه­ بندی شده، مقدار هماتوکریت بدست می ­آید.

  1. میکرو سانتریفیوژها

از این نوع سانتریفیوژها برای نمونه­ های با حجم کم غالباً کمتر از 1.5 ml ( مانند نمونه ­های گرفته شده از اطفال ) استفاده می ­شود. میکرو سانتریفیوژها در مدل­های با دور پایین و دور بالا ساخته می ­شوند. در دور پایین حداکثر سرعت 13000 rpm  بوده و برای خون و سایر محصولات خونی کاربرد دارد. در مدل­های با دور بالا حداکثر سرعت به 28000 rpm  نیز رسیده و برای جمع ­آوری سلول­ها و میکرو ارگانیسم ­ها و بررسی ارگانل­ های سلولی کاربرد دارند. غالباً لوله ­هایی که در میکرو سانتریفیوژ استفاده می ­شوند ازجنس پلاستیک و یکبار مصرف بوده، دارای یک سطح مقطع مخروطی و دارای سرپوش می­ باشند.

میکرو سانتریفیوژ مدل D1008

  1. سانتریفیوژهای شستشو دهنده سلول

از این نوع سانتریفیوژ برای شستشو، دکانته کردن، مخلوط کردن و شستشوی مجدد یاخته ­های قرمز خون قبل از آزمایشات متعددی چون  Antiglobulin استفاده می ­شود.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *