سانتریفیوژ چیست

از تجهیزات عمومی آزمایشگاهی است که برای جداسازی اجزای یک ترکیب مثل خون استفاده می شود. مکانیسم یک دستگاه سانتریفیوژ چرخش حول یک محور ثابت و جدا کردن اجزا با استفاده از نیروی گریز از مرکز می باشد. در حالت کلی تقسیم بندی انواع سانتریفیوژ بر اساس حداکثر میزان چرخش بر حسب rpm و نوع روتور آن انجام می گیرد. در این مقاله قصد داریم تا به معرفی سانتریفیوژ آزمایشگاهی و نکات مهم در رابطه با انتخاب و امنیت آن بپردازیم.

اساس کار سانتریفیوژ

سانتریفیوژ دستگاهی است که برای جدا نمودن مواد مخلوط (معمولاً مایعات) جهت دسترسی به اجزاء تشکیل دهنده آن، در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در دستگاه سانتریفیوژ نمونه های عمدتاً مایع درون محفظه های استانداردی ریخته می شوند و موتوری که درون دستگاه تعبیه شده شروع به گرداندن دورانی شفتی می کند که این محفظه ها بدان وصل می باشند، در اثر چرخش سریع این محفظه ها که روتور نام دارند، نیروی گریز از مرکز به وجود می آید و این نیرو باعث می شود تا ذرات سنگین تر اجزاء مخلوط به سمت انتهای محفظه حرکت کنند و به همین ترتیب لایه های مجزا روی هم تشکیل می شوند. سانتریفیوژ ها با دو مولفه معرفی می شوند یک سرعت گردش با واحد دور بر دقیقه و دو نیروی گرانشی دورانی.  سانتریفیوژها در اشل آزمایشگاهی معمولا از4000 دور در دقیقه تا 200000 دور می چرخند. در حین گردش دورانی و سریع روتور سانتریفیوژ محفظه های حاوی نمونه به شکل افقی در می آیند که در این حالت بیشترین نیروی گریز از مرکز تولید می شود.

انواع سانتریفیوژ

 کاربرد سانتریفیوژ اغلب در صنایع آزمایشگاهی، پزشکی، صنعتی، کشاورزی، محیط زیست و از این دست می باشد. دستگاه سانتریفیوژ بسته به نوع و محل کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می شوند. به صورت کلی می توان گفت که سانتریفیوژ ها به 2 دسته سانتریفیوژ رومیزی و سانتریفیوژ ایستاده تقسیم می شوند که هر کدام از آن ها از انواع مختلفی دارند که با در نظر گرفتن عوامل متعدد باید آن ها را انتخاب نمود. سانتریفیوژ های ایستاده اغلب برای پردازش نمونه ها با حجم و سرعت بالا استفاده می شوند. سانتریفیوژ ایستاده به 3 دسته: اولتراسانتریفیوز، سانتریفیوژ با دور بالا و سانتریفیوژ با دور پایین تقسیم می شوند. همچنین سانتریفیوژ های رومیزی که در طیف وسیعی کاربرد دارند شامل انواع مختلفی هستند و از سانتریفیوژ های مقرون به صرفه به شمار می آیند.

سانتریفیوژ رومیزی

سانتریفیوژ های رومیزی در اشکال مختلفی از جمله: سانتریفیوژ رومیزی چند منظوره، میکروسانتریفیوژ، سانتریفیوژ های کلینیکال و غیره طراحی شده اند که هر کدام در طیف وسیعی از آنالیز ها کابرد دارند.

سانتریفیوژ های رومیزی چند منظوره

این نوع سانتریفیوژ ها از رایج ترین سانتریفیوژ های آزمایشگاهی هستند که در موارد بسیاری به کار گرفته می شوند و دارای انواع روتور، حجم و سرعت می باشند. این سانتریفیوژ ها به طور معمول برای کشت بافت، تحقیقات این سانتریفیوژها معمولا برای، برداشت سلول، جداسازی درون سلولی، پروتئین و غیره استفاده می‌شوند. محدوده حجم معمولی این سانتریفیوژ به طور معمول از 0.2 میلی لیتر تا 750 میلی لیتر می باشد

میکروسانتریفیوژ ها

میکروسانتریفیوژ ها برای نمونه های با حجم کم کاربرد دارند، به صورت معمول روتور های میکروسانتریفیوژ برای لوله هایی با حجم 1.5 تا 2 میلی لیتر طراحی شده اند و برای این سانتریفیوژ ها لوله های معمولی و یک بار مصرف قابل استفاده می باشد. این نوع سانتریفیوژ بیشتر در موارد مولکولی آنالیز های مرتبط با ماده های ژنتیکی جداسازی پلاسمیدها و سایر موارد آزمایشگاهی و تخقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرد

:

سانتریفیوژ های کلینیکال

سانتریفیوژ های کلینیکال برای استفاده در بیمارستان ها و کلینیک ها طراحی شده اند و برای چرخاندن نمونه ها با سرعت پایین مناسب هستند. به طور معمول سانتریفیوژ های کلینیکال برای لوله های 3 تا 15 میلی لیتر مناسب هستند. اشاره

سانتریفیوژ ایستاده

برخلاف سانتریفیوژ های رومیزی سانتریفیوژ های ایستاده دارای پایه های مخصوص می باشند و روی زمین قرار می گیرند. سانتریفیوژ ایستاده دارای انواع مختلف می باشد که به اختصار به بررسی هر کدام می پردازیم.

سانتریفیوژ های ایستاده با سرعت خیلی بالا

یکی از پرکاربرد ترین سانتریفیوژ ها در آزمایشگاه های هسته ای سانتریفیوژ های ایستاده با سرعت خیلی بالا می باشد این سانتریفیوژ ها که چند منظوره هستند دارای ظرفیت 1.5 میلی لیتر تا 1000 میلی لیتر می باشد و به صورت معمول 40 روتور دارند و جهت جداسازی سلول‌ها، رسوب پروتئین، کشت بافت  جداسازی درون سلولی جداسازی دی ان ای و پلاسمیدها به کار گرفته می شود.

اولتراسانتریفیوژ

اولتراسانتریفیوژ برای گردش در سرعت های بالا طراحی شده است و بیشترین و مهم ترین کاربرد را در حوزه پلیمر، بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی دارد. اولترا سانتریفیوژ ها خود به 2 دسته تقسیم می شوند که هر کدام دارای شتاب و ظرفیت مختص به خود می باشند. کاربردهای رایج اولتراسانتریفیوژ عبارتند از:  جداسازی ذرات ویروس جداسازی دی ان ای جداسازی پروتئین..

سانتریفیوژ های سرعت پایین

سانتریفیوژ های سرعت پائین دارای ظرفیت بالا و سرعت پایین می باشد و ظرفیت آن به طور معمول بین 1.5 میلی لیتر تا 2000 میلی لیتر است و کاربرد رایج آن برای جداسازی کامل سلول ها است، به عنوان مثال: جداسازی گلبول های قرمز و پلاکت های خون به صورت کامل و دومین کاربرد رایج آن در صنعت داروسازی است.

موارد کلیدی هنگام انتخاب سانتریفیوژ

سانتریفیوژ یکی از تجهیزات مهم  آزمایشگاهی است و نوعی سرمایه گذاری برای آزمایشگاه ها محسوب می گردد، به همین جهت انتخاب صحیح سانتریفیوژ امری مهم و ضروری تلقی می شود. هنگام انتخاب سانتریفیوژ باید به عوامل متعددی از جمله ماده مورد آنالیز، حجم ماده، فضای آزمایشگاه و غیره توجه شود. همچنین به خریداران توصیه می شود که با طیف وسیعی از سانتریفیوژ ها آشنایی پیدا کرده و مدلی را انتخاب نمایند که با نیاز شخص مطابقت کامل داشته باشد. به عنوان مثال شرکت ویرا فناوران پیشتازان انواع سانتریفیوژ ها را با سرعت و حجم های مختلف وارد بازار کرده است

در زیر چند مورد مهم هنگام خرید ارائه شده  است

• فضای آزمایشگاه
• ایمنی سانتریفیوژ
• سرعت سانتریفیوژ
• انتخاب صحیح روتور سانتریفیوژ
• حجم مورد نظر هنگام آنالیز
• تعداد لوله و نمونه ها در روز
• تعیین نوع لوله برای سانتریفیوژ
• حداقل و حداکثر نیروی گریز از مرکز
• پشتیبانی سانتریفیوژ از برنامه ها
• تعداد افرادی که از سانتریفیوژ استفاده می کنند

ایمنی سانتریفیوژ

در تمامی آزمایشگاه های جهان، مقرراتی در راستای افزایش ایمنی و بهداشت محیط های آزمایشگاهی وضع شده است. یکی از مواردی که به افزایش ایمنی آزمایشگاه کمک می کند؛ خرید دستگاه استاندارد و استفاده صحیح از آن می باشد. لازم به ذکر است که ایمنی سانتریفیوژ از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا این دستگاه به دلیل وجود نیروی فیزیکی و خطر های احتمالی، ممکن است به کاربران آسیب رساند، لذا کاربران باید دستوالعمل های ارائه شده را به صورت کامل اجرا کرده و کارکنان با همفکری یکدیگر و بهره مندی از مشاوره کارشناس مربوطه؛ سانتریفیوژ با کیفیت و ایمن تهیه نمایند..

حوادث فاجعه بار در صورت عدم ایمنی سانتریفیوژ

حوادثی که در حین کار با سانتریفیوژ ها به وقوع می پیوندند ممکن است خطرات جانی به بار آورد. به عنوان مثال: ممکن است برخی از سانتریفیوژ ها در حین کار بلند شوند و صدمات جبران ناپذیری به کاربران وارد نمایند، همچنین خرابی سانتریفیوژ به معنای از دست رفتن نمونه مورد آنالیز می باشد به همین جهت سازندگان سانتریفیوژ تدابیری برای روتور ها و لوله های آزمایش اندیشده اند تا از وقوع حادثه جلوگیری نمایند..

ایمنی روتور سانتریفیوژ

اغلب روتور های سانتریفیوژ به خصوص اواترا سانتریفیوژ ها با استفاده مکرر فرسوده می شوند و حداکثر دور آن ها به تدریج کاهش می یابد. دلیل این امر فشار زیاد ناشی از گرانش بالا می باشد که در نهایت منجر به شکست روتور و بروز حادثه می گردد. لذا توصیه می شود که در ابتدا کاربران، سانتریفیوژ های با کیفیت خریداری نمایند و به صورت مداوم روتور های آن را بررسی کنند.

ایمنی سانتریفیوژ در برابر خطرات زیستی

امروزه لوله های های سانتریفیوژ در انواع و ظرفیت های مختلف در بازار وجود دارد اما تمامی آن ها یک خصیصه مشترک دارند و آن شکننده بودن آن ها است. لازم به ذکر است که نمونه های خطرناک زیستی اگر از بین بروند سانتریفیوژ را آلوده می کنند که در این صورت باید تمیز و ضدعفونی شود برای این منظور مقاله تمیز کردن و نگهداری از سانتریفیوژ را مطالعه کنید

آموزش کاربران در رابطه با ایمنی سانتریفیوژ

سانتریفیوژ ها مانند سایر تجهیزات آزمایشگاهی دارای کاربران متعددی می باشند و آموزش کاربران به خصوص افراد جدید در رابطه با طرز کار و ایمنی سانتریفیوژ امری مهم و ضروری است. همچنین کمپانی هایی که سانتریفیوژ تولید می کنند تدابیری برای استفاده ایمن از سانتریفیوژ ها اندیشیده اند به عنوان مثال: برخی از سانتریفیوژ ها این قابلیت را دارند که با رمز عبور فعال شوند.

.