یک سانتریفوژ خوب چه ویژگی های دارد؟

سانتریفیوژ چیست؟

سانتریفوژ برای جداسازی ذرات از مخلوط استفاده می کند. ذرات موجود در مخلوط بر اساس چگالی خود جدا می شوند، یعنی ذره متراکم تر به صورت گلوله در ظرف ته نشین می شود و ذره سبک تر به عنوان مایع رویی در مخلوط معلق می ماند.

سانتریفیوژ ذرات را بر اساس اندازه، شکل، چگالی و ویسکوزیته توسط نیروی گریز از مرکز جدا می کند. نیروی گریز از مرکز نیرویی است که از چرخش موتورها ایجاد می شود.

عواملی که بر سانتریفیوژ تأثیر می گذارند:

چگالی نمونه ها: ذرات متراکم تر ته نشین می شوند و ذرات با چگالی کمتر در محلول شناور یا معلق می مانند.

ویسکوزیته و دما: چرخش موتورها باعث افزایش دما می شود و افزایش دما می تواند پیوندها و پایداری ذرات را مختل کند که به جدا شدن ذرات کمک می کند. به طور مشابه، هر چه ویسکوزیته نمونه بیشتر باشد، جداسازی اجزای آن آسان تر است.

فاصله ذرات نمونه: هر چه فاصله ذرات نمونه بیشتر باشد، سرعت جداسازی بیشتر است.

سرعت چرخش: هرچه سرعت بیشتر باشد، ذرات سریعتر از هم جدا می شوند.

شتاب اعمال شده به نمونه را نیروی گریز از مرکز نسبی(RCF)  یا نیروی G می نامند. زمانی که RCF از نیروی اصطکاک فراتر رود، ذرات از محور چرخش دور خواهند شد.

قطعات یک سانتریفیوژ

دستگاه سانتریفیوژ دارای قطعات زیر است:

موتور: این قطعه در مرکز است که بسیار قدرتمند است و چرخش ایجاد می کند.

روتور: روتور به موتور متصل است. چرخش در هیچ زاویه ای (سانتریفیوژ افقی) یا زوایای مختلف اتفاق می افتد. 45 درجه (سانتریفیوژ با زاویه ثابت) و 90 درجه (سانتریفیوژ عمودی). بسته به سانتریفیوژ، بارگیری نمونه ممکن است در یک زاویه ثابت انجام شود، یعنی زاویه چرخش، یا ظرف در حین کار با زاویه دیگری تنظیم می شود.

ظروف: این ظروف لوله هایی را با مواد/نمونه نگه می دارند و روی روتور قرار می گیرند.

کنترل: انواع کنترل بر اساس سانتریفیوژ انتخابی متفاوت است. برخی از آنها از پیش برنامه ریزی شده اند و برخی دیگر کاملاً با نمایشگر دیجیتال سفارشی شده اند. صرف نظر از نوع کنترل، سانتریفیوژ موتور را بر اساس تنظیمات ارائه شده راه اندازی می کند.

عملکرد سانتریفیوژ

عملکرد سانتریفیوژ آسان است، نمونه را داخل دستگاه گذاشته دستور مد نظر برای انجام فرآیند را به دستگاه می دهیم و دستگاه شروع به کار می کند.

باید توجه داشت حتما درب نمونه ها بسته باشد

بالانس نمونه ها به خوبی صورت گرفته باشد هم نحوه قرار دادن در دستگاه و هم اینکه میزان حجم نمونه ها یکسان باشد.

چرا تعادل یا بالانس لازم است؟

سانتریفیوژ با نیروی ناشی از چرخش روتور کار می کند و نیروی گریز از مرکز یا نیروی G ایجاد می کند. نیرو اختلاف وزن جزئی بین نمونه ها را بزرگ می کند، اما اگر توزیع وزن ناهموار باشد، در انجام کار مشکل ایجاد می کند. از این رو، اگر تفاوت وزن کمی بین نمونه ها وجود داشته باشد، دستگاه به طور غیرقابل کنترلی لرزش/لرزش خواهد داشت. بنابراین، بالانس کردن سانتریفیوژ بسیار ضروری است.

انواع سانتریفیوژ

انواع مختلفی از سانتریفیوژها بر اساس تشخیص نوری، اندازه و سرعت روتور وجود دارد. هنگام انتخاب سانتریفیوژ کامل، جزئیات هر نوع باید مورد مطالعه قرار گیرد. (با توجه به نیاز شما)

بیشتر بخوانید:الگوهای جهش ناشی از قرار گرفتن در معرض تابش 

1-سانتریفیوژهای رومیزی

سانتریفیوژهای رومیزی به دلیل ویژگی بارزشان که نیاز به فضای کوچک روی میز دارند، محبوب هستند. از دیگر ویژگی های سانتریفیوژهای رومیزی می توان به سرعت RCF) ) این سانتریفیوژ اشاره کرد. از چند صد تا g 50000 متغیر است و دارای روتورهای قابل تعویض است. روتورهای زاویه ثابت، جریان پیوسته در دسترس هستند. لوله های سانتریفیوژهای رومیزی از کمتر از 1 میلی لیتر تا چند لیتر متغیر است.

2-میکرو سانتریفیوژها

همانطور که از نام آن پیداست، میکروسانتریفیوژها دارای لوله‌های حاوی حجم‌های کوچک/میکرو نمونه‌هایی مانند 2 میلی‌لیتر، 1.2 میلی‌لیتر، 0.5 میلی‌لیتر و لوله‌های(PCR واکنش زنجیره‌ای پلیمراز) هستند. بنابراین، این موارد بیشتر در آزمایشگاه میکروبیولوژیکی برای جداسازی اسید نوکلئیک و پروتئین ها کاربرد دارند. معمولاً با سرعت g 16000 گرم می‌چرخد، اما در مورد فرم‌های تخصصی، سرعت می‌تواند تا g 30000 برسد. برخی از مدل ها همچنین دارای روتور و آداپتور لوله قابل تعویض هستند.

3-سانتریفیوژهای خلاء

سانتریفیوژ خلا یک نوع سانتریفیوژ است که از خلا، نیروی گریز از مرکز و گرما برای جداسازی حلال‌ها از نمونه‌ها استفاده می‌کند. این دستگاه برای خشک کردن و تراکم نمونه‌های حساس به حرارت مناسب است. از دیگر کاربردهای آن، تصفیه اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، پپتیدها و سایر اجزای مورد استفاده در آزمایشگاه های تحقیقاتی است.

4-سانتریفیوژهای یخچالی

سانتریفیوژ یخچالی در دمای ثابت با حداکثر سرعت کار می کند. محدوده دمایی سانتریفیوژ بین20 – تا 30- درجه سانتیگراد است. سانتریفیوژ نمونه هایی مانند DNA، RNA و آنتی بادی ها که به دمای پایین اما ثابت نیاز دارند، در این دستگاه آسان است.

اینها همچنین برای نمونه هایی که باید در دمای ثابت نگهداری شوند استفاده می شود. این سانتریفیوژها باید با حداکثر سرعت کار کنند و در عین حال دمای ثابتی را حفظ کنند.

5-اولتراسانتریفیوژها

سرعت شتاب اولتراسانتریفیوژها معمولاً تا g 1,00,000 است، اما سرعت می تواند به g 2,00,000 برسد.

6-سانتریفیوژهای تحلیلی

سانتریفیوژ تحلیلی یک روش جداسازی است که برای اندازه‌گیری یا تجزیه و تحلیل خصوصیات فیزیکی ذرات ته‌نشین شده در یک نمونه استفاده می‌شود. این روش بر اساس تفاوت چگالی ذرات و نیروی گریز از مرکز که با آن مواجه می‌شوند کار می‌کند.

مراقبت از دستگاه

اقداماتی وجود دارد که باید قبل، حین و بعد از استفاده از دستگاه برای افزایش طول عمر آن در نظر گرفت. آن ها هستند:

جابجایی سانتریفیوژ، بهتر است این عمل خیلی اتفاق نیوفتد.

دستگاه را روغن کاری کنید، حلقه های موجود در سانتریفیوژ بسیار مهم هستند زیرا از نشت نمونه جلوگیری می کنند. از این رو، روانکاری رینگ ها پس از تمیز کردن، نصب روتور و تعمیر با گریس مخصوص ضروری است.

تعمیر منظم، سانتریفیوژها باید به طور مرتب برای هر گونه آسیب، صداهای ناآشنا، سائیدگی و لرزش غیر ضروری بررسی شوند. آسیب ها و ناکارآمدی ها باید مرتباً تعمیر شوند.

تمیز کردن منظم، روتورها، محفظه روتورها، فضای داخلی سانتریفیوژ و قطعات الکتریکی از جمله قطعاتی هستند که با استفاده از مواد ضدعفونی کننده الکلی و پارچه نرم نیاز به تمیز کردن مداوم دارند.

سانتریفیوژها دارای توان بالایی می باشند لذا برای عملکرد بهتر باید از کابل برق مرغوب و در صورت 110 ولت بودن دستگاه از ترانس متناسب با وات دستگاه استفاده شود.

تا اینجا اطلاعات اولیه مربوط به خرید دستگاه را گفتیم اما موقع خرید حتما به نکات زیر توجه فرمائید:

1. دستگاه کمترین میزان صد را تولید کند (هنگام شروع کار)
2. زود به میزان دور حداکثری خود برسد (گاهی اوقات با توجه به دقت کار زمان انجام سانتریفیوژ بشدت برای ما حیاتی می باشد لذا باید دستگاه در کمترین زمان ممکن به دور دلخواه ما برسد)
3. دستگاه باید در کمترین زمان استاپ شود (ممکن است بخواهیم نمونه را خارج کنیم یا کار را متوقف کنیم بهتر است در کمترین زمان دستگاه دستور داده شده را انجام دهد)
4. کمترین میزان لرزش را داشته باشد (دستگاه تراز باشد و یا به عبارتی روتور سانتریفیوژ بالانس باشد)
5. میزان دور دستگاه بالا باشد تا بتوانید کارهای بیشتری را با دستگاه پوشش دهید (دقت و حساسیت کار بیشتر می شود)
6. دستگاه سنگین باشد (زیاد بودن وزن باعث ثبات بیشتر و عدم تحرک دستگاه می شود، داشتن پایه های پلاستیکی می تواند کمک کننده باشد)

پرسنل آزمایشگاه

باید اطمینان حاصل شود که پرسنلی که از سانتریفیوژ استفاده می کنند می دانند چگونه آن را به خوبی کار کنند. لوله ها متعادل هستند و تنظیم سرعت و جرم محفظه چیزهایی هستند که اپراتور باید قبل از استفاده از دستگاه بداند.

امیدوارم این مقاله به شما در خرید یک سانتریفیوژ مناسب و خوب کمک کرده باشد.