نحوه استفاده دستگاه سانتریفیوژ
قسمت اول: از سانتریفیوژ برای چه استفاده می شود؟
از سانتریفیوژها در آزمایشگاههای مختلف برای جداسازی مایعات ، گازها یا مایعات بر اساس تراکم استفاده می شود. در آزمایشگاههای تحقیقاتی و کلینیکی ، سانتریفیوژها اغلب برای تصفیه سلول ، اندامک ، ویروس ، پروتئین و اسید نوکلئیک استفاده می شوند.
نمونه ای از مصرف سانتریفیوژ در یک محیط بالینی برای جداسازی اجزای خون کامل است. سنجش های مختلف به سرم یا پلاسما احتیاج دارد که ممکن است با سانتریفیوژ به دست آید.
سرم با اجازه دادن به یک لخته نمونه خون در دمای اتاق به دست می آید. سپس نمونه سانتریفیوژ شده و لخته برداشته می شود و یک ماده رویی سرم باقی می گذارد.
بر خلاف سرم ، پلاسما از خون کاملی که لخته نشده باقی مانده است ، به دست می آید و سرم همراه با فاکتورهای لخته شدن است. برای به دست آوردن پلاسما ، یک نمونه خون کامل در لوله هایی که با ضد انعقادها درمان می شوند جمع می شود. پس از سانتریفیوژ ، سلول ها برداشته می شوند و رویی پلاسما باقی می ماند.
دیاگرامی توضیح می دهد که از چه سانتریفیوژ برای استفاده از تصویر سرم و پلاسما استفاده می شود
قسمت دوم: سانتریفیوژ چگونه کار می کند؟
اصول سانتریفیوژ
از سانتریفیوژ برای جدا کردن ذرات معلق در یک مایع با توجه به اندازه و تراکم ذرات ، ویسکوزیته محیط و سرعت روتور استفاده می شود.
در یک محلول ، نیروی گرانشی باعث می شود ذرات با چگالی بالاتر از حلال غرق شوند ، و آنهایی که کمتر از حلال هستند متراکم شوند تا به بالا شناور شوند. سانتریفیوژ از اختلاف اختلاف حتی در چگالی برای جدا کردن ذرات درون یک محلول بهره می برد.
با چرخش روتور در اطراف محور مرکزی ، نیرویی از گریز از مرکز ایجاد می کند که برای حرکت ذرات از محور چرخش اقدام می کند. اگر نیروی گریز از مرکز از نیروهای غشایی رسانه مایع و نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط ذره فراتر رود ، ذرات رسوب می شوند.
نمودار توضیح می دهد که چگونه سانتریفیوژ کار با یک لوله آزمایش و نیروهای گریز از مرکز است
انواع روتور سانتریفیوژ
دو طرح روتور بسیار متداول وجود دارد: زاویه ثابت ، و سطل چرخان. روتور زاویه ثابت برای نگه داشتن لوله ها در یک موقعیت ثابت در یک زاویه ثابت نسبت به محور عمودی چرخش (حداکثر حدود 45 درجه) طراحی شده است. سانتریفیوژ شدن باعث می شود ذرات در امتداد قسمت جانبی و پایین لوله رسوب کنند. طراحی سطل چرخان اجازه می دهد تا لوله ها از حالت استراحت عمودی خارج شوند تا در حین سانتریفیوژ به موازات افقی قرار بگیرند. در نتیجه ، رسوب در امتداد کف لوله شکل می گیرد.
روتورهای زاویه دار ثابت برای کاربردهای گلوله ای یا از بین بردن ذرات از حالت تعلیق و دور انداختن زباله ها یا بازیابی گلوله ایده آل هستند ، در حالی که روتورهای سطل چرخان بهتر برای جدا کردن نمونه های حجم زیاد با سرعت کم و حل نمونه ها در شیب سرعت-پولی (چگالی) هستند. .
نمودار توضیح سانتریفیوژ سطل چرخان و سانتریفیوژ زاویه ثابت با لوله های آزمایش
قسمت سوم: سانتریفیوژ را چگونه انتخاب می کنید؟
سرعت سانتریفیوژ
نمودار سانتریفیوژ با نمایشگر سرعت
سانتریفیوژها ممکن است بر اساس حداکثر سرعت طبقه بندی شوند ، به عنوان چرخش در دقیقه (RPM) اندازه گیری می شود. برای سانتریفیوژهای کم سرعت ، همه راهها تا 20،000 دور در دقیقه یا بالاتر از 0-7،500 دور در دقیقه متغیر است.
سرعت روتور سانتریفیوژ اغلب به عنوان RCF در واحدهای گرانشی (x گرم) برای مراحل مختلف بیان می شود. با این حال ، بسیاری از سانتریفیوژ ها سرعت را به عنوان چرخش در دقیقه (RPM) نمایش می دهند ، و برای اطمینان از شرایط صحیح آزمایش ، نیاز به تبدیل دارند. فرمول زیر برای تبدیل RPM به RCF ، که در آن R شعاع روتور (سانتی متر) و S با سرعت (RPM) است ، استفاده می شود:
g = (1111 x 10-5) R S2
اندازه سانتریفیوژ
نموداري كه يك سانتريفيوژ طبقه اي و يك سانتريفيوژ سطح بالا را نشان مي دهد
سانتریفیوژها به عنوان مدلهای مختلف بنچاپ یا کف ایستاده در دسترس هستند.
مدل های کفپوش ظرفیت نمونه بیشتری را ارائه می دهند و می توانند سرعت بالایی کسب کنند. سانتریفیوژهای Superspeed می توانند به حداکثر نیروی g (نیروی سانتریفیوژ نسبی ، RCF) بیش از 70،000 x گرم برسند ، و ماوراء بنفشهای غالباً برای قطعه بندی DNA یا RNA مورد استفاده قرار می گیرند ، می توانند به 1 / 1،000،000 x گرم برسند. برای برنامه های کم ظرفیت با ظرفیت زیاد ، سانتریفیوژهای کم سرعت که تقریباً به 7000 x گرم می رسند در دسترس هستند.
مدل های بنچاپ از جای پای کمتری برخوردار هستند و مدل های هدف کلی برای طیف گسترده ای از برنامه ها ایده آل هستند. مدل های بنچاپ بسیاری وجود دارد ، از جمله مدل های پر سرعت ، میکروسانتریفیوژ ، کلینیکی و واشر سلول. مدل های کلینیکی بنچوپ و شستشوی سلول به طور معمول با سرعت کمتری عمل می کنند و برای برنامه های تشخیصی و شستشوی آوار از سلول های قرمز خون مناسب هستند.
سانتریفیوژ برای کاربردهای مختلف
انتخاب سانتریفیوژ مناسب برای برنامه خاص ضروری است. هنگام خرید سانتریفیوژ ، مهم است که سوالات زیر را در نظر بگیرید:
با چه نمونه هایی کار می کنید؟ برای فرآیندهای مربوط به حجم زیاد یا متفاوت ، یک مدل کف ایستاده با ظرفیت بالاتر و تنظیمات روتور متفاوت ممکن است بهترین راه حل باشد.
آیا نمونه ها درجه حرارت حساس هستند؟ در این صورت ، سانتریفیوژ با تبرید و گزینه های کنترل دما مورد نیاز است.
آیا از سانتریفیوژ برای پردازش استفاده می شود
نحوه استفاده دستگاه سانتریفیوژ