سانتریفیوژ آزمایشگاهی یکی از مهم‌ترین تجهیزات برای آزمایشگاه‌هاست که برای جداسازی ذرات از محلول کاربرد دارد. این دستگاه ذرات را براساس اندازه، شکل، چگالی و ویسکوزیته محیط از محلول جدا می‌کند. سرعت فرآیند جداسازی به سرعت روتور دستگاه بستگی دارد. اگر می‌خواهید در مورد مشخصات سانتریفیوژ آزمایشگاهی و نحوه عملکرد و انواع آن بیشتر بدانید، این مطلب سایت فرازما را از دست ندهید.
سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟
سانتریفیوژ آزمایشگاهی دستگاهی متشکل از قطعاتی است که در آزمایشگاه‌های بالینی و تحقیقاتی استفاده می‌شود. نوع آزمایشگاهی آن یکی از رایج‌ترین‌ها در بازار است که برای موارد زیادی کاربرد دارد. آزمایشگاه‌های شیمی، بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی از جمله مکان‌هایی است که به این دستگاه نیاز دارند.
کاربرد سانتریفیوژ آزمایشگاهی تنها برای جداسازی ذرات از محلول نیست و کاربردهای دیگری از جمله خالص سازی و جدا کردن اجزای سلولی هم کاربرد دارد. همچنین این محصول برای جدا کردن ترکیبات پیچیده مثل اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها و ویروس‌ها نیز کاربرد دارد.
اگرچه استفاده از آن‌ها تاریخچه طولانی دارد. اما برای اولین بار در اواخر دهه 1800 از آن برای جداکردن خامه از شیر استفاده شد. پیشرفت در علم بیوشیمی باعث افزایش تقاضای این دستگاه شد و ورود محصولات جدیدتر و پیشرفته‌تری از آن را به دنبال داشت.
سانتریفیوژ آزمایشگاهی چه قابلیتی دارد؟
این دستگاه‌ها قادرند ترکیبات ناهمگن را براساس چگالی متفاوت جزء به جزء از هم جدا کنند. از این محصول برای جداکردن اجزا مایعات در مایعات – جامدات در مایعات و مایعات در گازها استفاده می‌کند. یکی از رایج‌ترین کاربردهای سانتریفیوژهای آزمایشگاهی برای جداکردن گلبول‌های قرمز و سایر اجزای خون از خون کامل است.
این دستگاه با اصل ته‌نشینی عمل می‌کند. به این صورت که بعد از ته نشین شدن مایعات، ذرات ریز معلق در آن نیز به سمتی خارج از محیط به دام می‌افتند و در برابر یک مانع قرار می‌گیرند. سپس سانتریفیوژ با روش شتاب گریز از مرکز می‌تواند این ذرات را به راحتی از محلول جدا کند.
حالا اگر محلول چگالی بالایی از ذرات را داشته باشد، این ذرات به سمت انتهای لوله دستگاه می‌روند. اما اگر چگالی محلول از ذرات پایین باشد، ذرات به سمت بالای محلول شناور می‌شوند. حالا هر چقدر که چگالی بین محلول و حلال بیشتر باشد، ذرات سریع‌تر حرکت می‌کنند. اما اگر چگالی ثابت بماند، ذرات هم در محلول ثابت می‌مانند.
در این مواقع دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی، با نیروی گریز از مرکز، ذرات را از محلول جدا می‌کند.
آشنایی با کاربردهای سانتریفیوژ آزمایشگاهی
سانتریفیوژهای آزمایشگاهی کاربردهای زیادی دارند. برخی از رایج‌ترین کاربردهای این دستگاه عبارت است از:
- جداسازی مخلوط‌هایی با چگالی بالا
- جداکردن ذرات از مایعات غیر قابل اختلاط (مثل روغن و آب)
- استفاده برای جامدات معلق رسوبی
- جداسازی ایزوتوپی
- کاربرد برای جداسازی اجزا خون
- جداسازی ذرات نامحلول (به عنوان مثال پروتئین های نامحلول در محلول پروتئین)
- کاربرد برای محیط‌های شبیه‌سازی گرانش برای فضانوردان
- استفاده برای عملکرد چرخش ماشین لباسشویی
- جداسازی لجن فاضلاب از آب
- استفاده برای کلینیک‌های زیبایی و تزریق چربی در پوست
- استفاده به عنوان سنتز مواد در یک محیط با جاذبه بالا
البته کاربردهای سانتریفیوژ بیشتر از این تعداد است. به طور کلی هر کاری که نیاز به جداکردن دو جز از هم داشته باشد، سانتریفیوژها وارد عمل می‌شوند.
نحوه عملکرد دستگاه سانتریفیوژ
موتور سانتریفیوژ آزمایشگاهی مهم‌ترین بخش این دستگاه است. این قطعه برای حرکت دادن و چرخاندن مایع با سرعت بالا کاربرد دارد. سرعت حرکت موتور سانتریفیوژ به صورت RCF (نیروی گریز از مرکز) است که تعداد دور حرکت آن با علامت xg نشان داده می‌شود. هر چند برخی دستگاه‌ها سرعت را برحسب RPM یا دور در دقیقه نشان می‌دهند.
موتور دستگاه، روتور را حول یک محور ثابت حرکت می‌دهد تا نیروی گریز از مرکز ایجاد شود. حالا این نیرو می‌تواند اجزای متراکم را به خارج از ظرف منتقل کند. سپس ذرات جامد خیلی سریع و به طور کامل ته‌نشین می‌شوند.
اجزای دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی
این دستگاه انواع مختلفی دارد که تفاوت آن‌ها در اندازه، ظرفیت و نوع روتور است. نوع روتوری که برای سانتریفیوژها استفاده می‌شود، نقش کلیدی در سرعت عملکرد دستگاه دارد. در واقع روتور بر روی انواع برنامه‌هایی که قصد انجام آن را دارید، تاثیر می‌گذارد. در این دستگاه‌ها یک لوله هم برای خارج شدن محلول خالص وجود دارد که می‌تواند از جنس شیشه یا پلاستیک باشد. لوله درست در داخل حفره‌های روتور قرار می‌گیرد.
لوله‌ها به عنوان یکی از اجزای سانتریفیوژ آزمایشگاهی می‌تواند اندازه متفاوتی داشته باشد. اندازه و نوع این قطعه بر روی میزان نمونه‌های قابل استفاده تاثیر دارد. لوله‌های شیشه‌ای گرانتر هستند و برای اکثر حلال‌ها می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. شما می‌توانید به جای لوله، از بطری‌های مخصوص سانتریفیوژ هم استفاده کنید.
انواع سانتریفیوژهای آزمایشگاهی
این دستگاه پرکاربرد آزمایشگاهی انواع مختلفی دارد که عبارتند از:
سانتریفیوژهای نیمکت نشین کوچک
این محصولات را می‌توانید روی میز هم قرار دهید. از جمله کاربردهای آن می‌توان به جمع‌آوری سلول‌های مخمر و گلبول‌های قرمز از خون اشاره کنیم. اندازه این محصولات کوچک است و حداکثر نیروی گریز از مرکز آن‌ها بین 3 تا 7 هزار است. این نوع سانتریفیوژ نسبت به سایر محصولات سرعت کمی دارد و جز محصولات ارزان قیمت بازار محسوب می‌شود.
سانتریفیوژهای یخچال‌دار با ظرفیت بالا
یکی دیگر از انواع سانتریفیوژهای بازار یک محفظه روتور یخچالی دارند. اندازه این محفظه را می‌توانید برحسب نیاز خود تغییر دهید. سانتریفیوژ یخچال دار شباهت زیادی به نوع نیمکت‌نشین کوچک دارد. با این تفاوت که حجم آن بزرگتر است و حلال به سرعت در آن رسوب می‌کند. حداکثر نیروی گریز از مرکز این محصولات 6500 است.
سانتریفیوژهای اولترا
سانتریفیوژهای آزمایشگاهی اولترا برای چرخش با سرعت‌های بسیار بالا کاربرد دارد. به طوری که نیروی آن‌ها می‌توان به یک میلیون بار هم برسد. از آن‌ها برای آماده‌سازی مواد و طبقه بندی استفاده می‌شود. به این صورت که برای تعیین شکل و جرم ماکرومولکول‌ها، جداسازی مولکول‌های لیپوپروتئین از پلاسما و … کاربرد دارند.
انواع روتورهای سانتریفیوژ
فراتر از نوع خود سانتریفیوژ، در نظر گرفتن روتور سانتریفیوژ نیز مهم است، زیرا طراحی روتور بر کارهایی که دستگاه می تواند انجام دهد و هزینه آن را تحت تاثیر قرار می دهد.
انواع سانتریفیوژها از لحاظ عملکرد
این محصولات را براساس نحوه عملکرد به دو نوع کلاسیک و دستی دسته بندی می‌کنند که عبارتند از:
سانتریفیوژهای یخچال‌دار و کلاسیک
سانتریفیوژهای کلاسیک برای کار با نمونه‌های آزمایشگاهی کاربرد دارند. نوع یخچال‌دار این محصول هم برای جداکردن ذرات از مایعات در دمای پایین استفاده می‌شود. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های سانتریفیوژهای یخچال‌دار، حفظ دمای مناسب حتی در سرعت‌های بالای چرخش روتور است. این محصولات برای نمونه‌هایی مناسب هستند که نباید دمایشان زمان جداسازی اجزا تغییر کند.
سانتریفیوژهای دستی
سانتریفیوژهای دستی هم یکی دیگر از انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی محسوب می‌شود که بدون برق و به شکل دستی عمل می‌کنند. اگر گاهی برق قطع می‌شود و به برق اضطراری هم دسترسی ندارید، بهترین کار در این مواقع استفاده از سانتریفیوژهای دستی است. این محصولات بیشتر برای مدارس و مراکز آموزشی استفاده می‌شوند. البته زمان کار با این دستگاه باید کمی مراقب باشید. زیرا تماس مستقیم با برخی از مواد ممکن است برایتان خطرناک باشد.
قیمت سانتریفیوژ آزمایشگاهی چقدر است؟
نوع محصولی که خریداری می‌کنید، برحسب اندازه، نوع و ویژگی‌های کارکرد با هم متفاوت هستند. همین تفاوت در ظاهر و کارکرد، باعث ایجاد تفاوت در قیمت سانتریفیوژ هم می‌شود. سانتریفیوژهای کوچک رومیزی ارزان‌تر از سایر محصولات هستند. نوع اولتراسانتریفیوژ گرانتر است. همچنین محصولاتی که محفظه یخچال دارند، گرانتر هستند. اگر بخواهید یک روتور اضافه همراه با دستگاه خریداری کنید، قیمت آن افزایش می‌یابد.
نکاتی برای خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی
برای اینکه انتخاب بهتری زمان خرید این دستگاه داشته باشید، به این توصیه‌ها دقت کنید:
سرعت کار را درنظر بگیرید
سانتریفیوژها برای انجام هر کاری که به جداسازی ذرات از مایعات و … نیاز دارد، قابل استفاده است. اندازه، ظرفیت، سرعت روتور و کاربرد این محصول در سرعت عملکرد شما تاثیر زیادی دارد. بنابراین باید انواع مختلف سانتریفیوژهای بازار را بشناسید تا بسته به نیازهای آزمایشگاه خود یک محصول مناسب را خریداری کنید. نوع روتور هم در سرعت کار تاثیرگذار است که زمان خرید به کیفیت این قطعه دقت کنید.
نیاز خود را درنظر بگیرید
زمان خرید سانتریفیوژ باید 5 سوال اساسی را از خود بپرسید:
به چه نوع سانتریفیوژی نیاز دارید؟ (اولتراسانتریفیوژ، میکروسانتریفیوژ یا بالینی)
آیا روتورهای سانتریفیوژ قابل تعویض هستند؟ اگر خراب شوند می‌توانید به راحتی آن‌ها را عوض کنید؟
چرخش روتور سانتریفیوژ با چه سرعتی افزایش یا کاهش می‌یابد؟
این دستگاه چقدر از فضای آزمایشگاه شما را اشغال می‌کند؟
از این محصول قرار است برای چه کارهایی استفاده کنید؟
نکاتی برای تعمیر و نگهداری سانتریفیوژ
تمیز کردن منظم سانتریفیوژ می‌تواند به افزایش عمر روتور دستگاه کمک زیادی کند. بنابراین بعد از خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی حتما دفترچه راهنمای آن را برای آشنایی با روش‌های تمیز کردن دستگاه مطالعه کنید. در حین تمیز کردن، اجزای سانتریفیوژ را از نظر ساییدگی و شکستگی بررسی کنید. اگر نشانه‌ای از زنگ زدگی را در روتور مشاهده کردید، حتما آن را تعویض کنید. روتورهای خراب ممکن است کارکنان آزمایشگاه را در معرض خطر قرار دهند.
سخن پایانی
سانتریفیوژهای آزمایشگاهی کاربردهای زیادی برای انجام کارهای تحقیقاتی و طبی دارند. این دستگاه که برای جداسازی ذرات ریز و معلق در محلول‌ها کاربرد دارد، می‌تواند سرعت کارهای آزمایشگاهی را بالا ببرد. در این مطلب سعی کردیم نحوه کارکرد، انواع و اجزا محصول را برای شما توضیح دهیم. امیدواریم با خواندن این مطلب پاسخ سوالات خود را دریافت کرده باشید. منتظر دریافت نظرات و دیدگاه‌های شما هستیم.
منابع : excedr.com و discoveryscientificsolutions.com
بدون دیدگاه