سانتریفیوژ چیست

سانتریفیوژ چیست ؟سانتریفیوژ یا گریزانه، یک دستگاه آزمایشگاهی است که جهت جداسازی اجزا مختلف مایعات، گازها و جامدات بر اساس اختلاف چگالی آن‌ها به کار می‌رود. اصطلاح “سانتریفیوژ” از واژه لاتین “centrum” به معنای مرکز و “fugere” به معنای فرار یا گریز گرفته شده و به معنایی که اجزا با سرعت گریز از مرکز دستگاه جدا می‌شوند.

عملکرد سانتریفیوژ آزمایشگاهی:

1. روتور: دستگاه شامل یک روتور است که معمولاً به صورت یک قرقره یا سطل چرخان قرار دارد. روتور نقش اساسی در ایجاد نیروی گریز از مرکز دارد.
2. لوله‌های نمونه: نمونه‌های مایع یا محلولی که قرار است جدا شوند، در لوله‌هایی قرار می‌گیرند که به روتور متصل هستند.
3. چرخش سریع: روتور با سرعت بسیار بالا چرخانده می‌شود (دوران می‌گیرد). این چرخش باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز می‌شود.
4. جداسازی بر اساس چگالی: به دلیل اختلاف چگالی اجزا در نمونه، اجزا با سرعت‌های مختلفی حرکت می‌کنند و جدا می‌شوند. اجزا سنگین‌تر به سمت مرکز می‌روند و اجزا سبک‌تر به سمت خارج از مرکز جدا می‌شوند.

کاربردهای سانتریفیوژ آزمایشگاهی:

1. تحقیقات آزمایشگاهی: در آزمایشگاه‌ها برای جداسازی و تمیزکاری اجزا مختلف نمونه‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود.
2. صنایع غذایی: برای تصفیه و جداسازی مواد در محصولات غذایی مانند شیر، عسل، و غیره.
3. صنعت داروسازی: در فرآیندهای تولید داروها برای جداسازی اجزا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4. پژوهش‌های ژنتیکی: در مطالعات مربوط به ژنتیک و تحقیقات مولکولی برای جداسازی DNA، RNA و پروتئین‌ها.
5. پزشکی: در زمینه‌های مختلف پزشکی برای تصفیه خون، جداسازی سلول‌ها و تشخیص بیماری‌ها استفاده می‌شود.

به طور کلی، سانتریفیوژ یک ابزار قدرتمند در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی است که به تفکیک و جداسازی اجزا مختلف مایعات و جامدات کمک می‌کند.

سانتریفیوژها ابزارهای مهم در آزمایشگاه‌های علوم زیستی و شیمی هستند و برای جداسازی اجزاء مختلف مواد بیولوژیکی یا شیمیایی بر اساس چگونگی ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر به برخی از انواع سانتریفیوژها و کاربردهای آنها اشاره می‌شود:

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی

1. سانتریفیوژ آزمایشگاهی:
   • سانتریفیوژ با زاویه چرخش ثابت: برای جداسازی اجزاء مختلف مواد بیولوژیکی یا شیمیایی با تنظیم زاویه چرخش ثابت.
   • سانتریفیوژ با زاویه چرخش متغیر: با امکان تنظیم متغیر بودن زاویه، مناسب برای ظروف با حجم‌های مختلف است.
2. میکرو سانتریفیوژ:
   • برای مطالعه مواد بیولوژیکی و سلول‌ها در حجم‌های کوچک.
   • میکروسانتریفیوژها معمولاً سرعت بالایی دارند و برای کاربردهای تخصصی‌تر نیز قابل استفاده هستند.
3. سانتریفیوژ با سرعت زیاد:
   • برای حجم‌های بزرگتر (10 میلی‌لیتر به بالا) با سرعت چرخش زیاد.
   • این سانتریفیوژها اغلب همراه با روتورهای مبدل هستند که دسترسی به لوله‌های آزمایشگاهی را فراهم می‌کنند.
4. سانتریفیوژ صنعتی:
   • برای تصفیه آب، خشک کردن رطوبت مواد و جداسازی اجزای کلوئیدها.
   • بر اساس اصل ته نشینی و رسوب مواد عمل می‌کند.
5. اولترا سانتریفیوژ:
   • برای تحلیل و بررسی ذرات بیولوژیکی با سرعت بسیار بالا.
   • معمولاً برای جداسازی اجزا نیز به کار می‌رود.
6. سانتریفیوژ افتراقی:
   • برای جداسازی اندامک‌ها، غشاهای سلولی و میتوکندری‌ها (عموماً عصاره‌های سلولی) با تغییر پیوسته نیروی گریز از مرکز.

هر نوع سانتریفیوژ بر اساس کاربرد خاص خود و ویژگی‌های فیزیکی نمونه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. انتخاب نوع مناسب سانتریفیوژ بر اساس نیازهای آزمایشگاهی و مواد مورد استفاده، اهمیت بالایی دارد.

سانتریفیوژ آزمایشگاهی گرادیان چگالی

بدیهی است که سانتریفیوژ گرادیان چگالی یک ابزار بسیار مهم در آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف است. این دستگاه به دلیل توانایی جداسازی بر اساس چگالی مولکول‌ها، در مطالعات زیست‌شناسی و بیوشیمی به خصوص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل از سانتریفیوژ، نمونه‌ها را بر اساس چگالی آن‌ها تفکیک می‌کند، که در بسیاری از موارد بسیار حیاتی است.

سانتریفیوژ آزمایشگاهی یخچال دار

دار نیز از اهمیت ویژه‌ای در بررسی‌های حیاتی مانند بررسی سلول‌های زنده یا پروتئین‌ها برخوردارند. ویژگی‌هایی مانند دارا بودن روتورها و آداپتورهای متغیر، امکان جای‌دهی نمونه‌های با حجم مختلف را فراهم می‌کنند.

سانتریفیوژهای خلا

با امکان استفاده از خلا و گریز از مرکز، برای تصفیه و تهیه میکرومولکول‌ها، پروتئین‌ها، پپتیدها، اسیدهای نوکلئیک و ترکیبات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع سانتریفیوژ به دلیل توانایی استفاده از گریز از مرکز و خلا، برای جداسازی و تصفیه اجزای مورد نظر با دقت بیشتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سانتریفیوژهای شست و شو دهنده سلول نیز در آزمایش‌هایی که نیاز به شست‌وشوی سلول‌ها، تعیین گروه خونی، سازگاری بدن قبل از تزریق و شناسایی فاکتور Rh دارند، به کار می‌روند. این دستگاه‌ها علاوه بر امکان شست‌وشوی سلول‌ها، برای تحقیقاتی مانند تست آنتی گلوبولین نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سانتریفیوژ بالینی

به خصوص در علم پزشکی برای تفکیک ترکیبات زیستی و بررسی سلول‌های خونی به کار می‌رود. از سیتولوژی برای شکستن سلول‌ها و مطالعات اجزای سلولی مانند سلول‌های مخاط رحمی استفاده می‌شود. همچنین از هماتوکریت برای اندازه‌گیری هماتوکریت خون (نسبت حجم گلبول‌های قرمز به کل حجم خون) استفاده می‌شود.

در کل، سانتریفیوژها با انواع مختلف و به ویژه مدل‌های خاص مانند گرادیان چگالی یا یخچال دار، در زمینه‌های متعددی از پژوهش‌های علمی تا کاربردهای صنعتی و پزشکی استفاده می‌شوند.

نگهداری صحیح ازسانتریفیوژ آزمایشگاهی

نگهداری و نگهداری صحیح از سانتریفیوژها امری بسیار حیاتی است تا این تجهیزات گران‌قیمت و حساس در طول زمان به درستی عمل کنند و مشکلاتی از جمله سایش یا آلودگی را تا حداقل برسانند. در ادامه به برخی نکات اصلی برای نگهداری سانتریفیوژ اشاره می‌شود:

1. تمیز کردن و ضدعفونی کردن:
   • پس از هر استفاده، سانتریفیوژ باید به دقت تمیز شود.
   • از مواد شوینده ملایم و مناسب برای تمیز کردن استفاده شود.
   • ضدعفونی کردن با مواد مخصوص ضد عفونی با آلکل‌های ملایم انجام شود.
2. آلودگی زدایی:
   • مطمئن شوید که هیچ آلودگی خون، محلولات مختلف یا مواد دیگری در درزها و لایه‌های سانتریفیوژ باقی نمانده باشد.
   • پس از هر کار، سانتریفیوژ را با دقت بررسی کرده و از نظر آلودگی‌ها پاک کنید.
3. استریل کردن:
   • در صورت نیاز، از روش‌های استریل‌سازی مطمئن و مورد تأیید استفاده کنید.
4. روغن کاری:
   • مطمئن شوید که روغن مورد استفاده برای سانتریفیوژ، با مشخصات سازنده سازگاری دارد.
   • در صورت لزوم، روغن‌کاری مرتب انجام شود.
5. مقاومت روتور در برابر مواد شیمیایی:
   • در استفاده از سانتریفیوژها، اطمینان حاصل شود که مواد شیمیایی مورد استفاده در آزمایشات، روتورها و قطعات سانتریفیوژ را تضعیف نمی‌کنند.
6. توجه به آئروسل‌ها:
   • از آنجا که سانتریفیوژها ممکن است ذرات را در فضا پخش کنند، توجه به جلوگیری از آلودگی هوا با ذرات آئروسل حائز اهمیت است.
7. بررسی مداوم:
   • سیستم‌ها و لوازم جانبی سانتریفیوژ مانند روتورها باید به صورت مداوم بررسی و بازبینی شوند.
8. آموزش کاربران:
   • افراد مسئول از نحوه صحیح استفاده و نگهداری از سانتریفیوژ آگاهی داشته باشند.
9. نگهداری دوره‌ای:
   • تعیین فواصل زمانی برای نگهداری دوره‌ای و تعمیرات به موقع سانتریفیوژ.