معرفی سانتریفیوژ آزمایشگاهی

سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست ؟

سانتریفیوژ آزمایشگاهی ، یکی از ابزارات آزمایشگاه تشخیص طبی هست که با استفاده از نیروی موتور خود، نمونه مایع را با سرعت بسیار زیادی به چرخش درمیارند. بسته به اندازه و ظرفیت نمونه سانتریفیوژهای مختلفی وجود دارد. مانند تمام سانتریفیوژ‌ها، سانتریفیوژهای پزشکی هم توسط اصل رسوبی مواد در سرعت بالا کار می‌کنند که در ان شتاب جاذبه‌ای مرکزی، باعث جدا شدن مواد به دو نوع ناحیه کم و پر تراکم می‌شود.

 عملکرد سانتریفیوژ آزمایشگاهی

افزایش نیروی گرانشی به طور موثری باعث جمع شدن نمونه به طور سریع و کامل تری در زیر تیوب می‌شود و مایع باقی مانده در بالای تیوب سوپرناتانت یا supernate می‌نامند.

بعد از اینکه حالت فوق رخ داد با استفاده از پیپت پاستور ، مایع روئی را مکش می‌کنیم به طوری که مکش ما هیچ گونه اختلالی در رسوب ایجاد نکند به عبارت دیگر تنها مایع روئی را می‌کشیم و با رسوب کاری نخواهیم داشت. سرعت سانتریفیوژ‌ها با توجه به مقدار انرژی گریز از مرکز که به نمونه وارد می‌شود اندازه گیری می‌شود و معمولا با واحد دور در دقیقه، revolutions per minute (RPM) و یا (relative centrifugal force (RCF سنجیده می‌شود.

سرعت رسوب ذرات در سانتریفیوژ بستگی به اندازه و شکل ذرات، شتاب سانتریفیوژ، کسر حجم مواد جامد، اختلاف چگالی ذره با مایع و ویسکوزیته بستگی دارد.

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی

انواع مختلفی از سانتریفیوژ‌ها طراحی و ساخته شده هست که در زیر می آید :

 سانتریفیوژ افتراقی

اغلب برای جدا کردن ارگان خاصی از مجموعه سلول‌ها و برای بررسی قسمت خاصی از سلولهای بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سانتریفیوژ ایزوپیکنیک

اغلب برای جدا کردن نوکلوئیک اسید‌ها مانند DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سانتریفیوژ گرادیان ساکاروز

اغلب برای تخلیص ویروس‌های انولوپ دار و یا ریبوزوم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای جداسازی ارگان خاصی از عصاره سلولی خام از این نوع سانتریفیوژ استفاده می‌کنیم.

میکرو سانتریفیوژ

دستگاهی هست برای کار در حجم بین ۰. ۲ ml تا ۲. ۰ ml (میکروتیوب‌ها)، حداکثر ۹۶ لوله را می‌توانند پشتیبانی کنند و حداکثر ۳۰۰۰۰ گرم وزن دارند.

سانتریفیوژ بالینی یا کلینیکی

دستگاهی هست برای کاربردهای بالینی مانند لوله‌های انتقال خون و دارای سرعت کمتری هستند.

سانتریفیوژ چند منظوره رومیزی

دستگاهی یرای کار با تیوب‌های بزرگ و دارای تنوع بسیار زیادی هستند.

سانتریفیوژ STAND ALONE

دستگاه‌های سنگین مانند یولترا سانتریفیوژ

بسیاری از سانتریفیوژ‌ها دارای سیستم خنک کننده و یا بدون سیستم خنک کننده هستند.

شرکت‌های مختلفی با برند‌های مختلف انواع سانتریفیوژ‌ها را روانه بازار می‌کنند که از مهم‌ترین آنها می‌توان به Eppendorf، Thermo-Heraeus، Thermo-Sorvall، Hettich، Beckmann-Coulter یا Sigma اشاره کرد.

 میکروسانتریفیوژ آزمایشگاهی

توجه به میکرو سانتریفیوژ‌ها، در سال ۱۹۶۲، توسط شرکت آلمانی «Netheler & Hinz Medizintechnik» – که امروزه با نام eppendorf شناخته می‌شود – توسعه یافت و این شرکت سیستم میکرولیتری را برای اهداف ازمایشگاهی مورد استفاده قرار داد. تیوب‌های پلاستیکی میکرو و میکرو سانتریفیوژ‌ها (مدل ۳۲۰۰) در آزمایشگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل در مقیاس میکرولیتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکرو سانتریفیوژ‌های اولیه دارای یک دستگیره برای کنترل زمان و فضا برای ۱۲ میکروتیوب داشتند که در یک زاویه ثابت می‌چرخیدند، ولی فناوری‌های پیشرفته امروزی مانند خنک کننده، برنامه ریزی، تشخیص عدم تعادل خودکار، کاهش سر و صدا، تغییر سیستم‌های رو‌تر و… باعث پیشرفت‌های بسیار زیادی در این زمینه شده هست.

سیستم میکرولیتر، نقطه شروعی برای طیف گسترده‌ای از ابزارها برای آزمایشگاه مولکولی بوده است که توسط بسیاری از شرکت‌های زیست فناوری توسعه یافت.

طراحی سانتریفیوژ آزمایشگاهی

سانتریفیوژ آزمایشگاهی در شیمی، زیست‌شناسی و بیوشیمی برای جداسازی مواد جامد از مایع در یک سوسپانسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد. مواد جامد می‌تواند ترکیبات غیر محلول، بیومولکول‌ها، ارگان‌های سلولی و یا سلول کامل باشد. سانتریفیوژ‌ها از نظر سرعت و ظرفیت بسیار متنوع هستند. سانتریفیوژ‌ها معمولا دارای روتوری هستند که در آن ۲، ۴، ۶ و یا چاه‌های بسیار زیاد هستند که در آن‌ها لوله‌های آزمایش قرار می‌گیرد. زمانی که یک سوسپانسیون در یک دستگاه سانتریفیوژ قرار می‌گیرد، مواد جامد در ته لوله آزمایش تهنشین می‌شوند و باعث ایجاد یک دیواره مخلوطی می‌شود. این دیواره باعث می‌شود تا مایع روئی یا همان سوپرناتانت به آسانی از سوسپانسیون جدا شود.

میکروتیوب‌های سانتریفیوژ – Centrifuge tubes

این تیوب‌های دارای اندازه کوچکی هستند و به آنها Microcentrifuge tubes و یا microfuge tubes می گویند ، ظروف پلاستکی استوانه شکل که دارای ته مخروطی و درپوش هستند به طور معمولی در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها در ازمایشگاه بیوشیمی و بیولوژی مولکولی  به منظور سانتریفیوژ و یا ذخیره  مقدار کمی از مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تیوب‌ها ارزان و یک بار مصرف هستند. بسیاری از شیمیدان‌ها و بیولوژیست‌ها از این  ویال‌ها به جای ویال‌های شیشیه‌ای استفاده می‌کنند. این روش وقتی که مقدار کمتری از یک ماده در تیوب هست  و یا زمانی که مقدار کمتری از یک مایع را اضافه می‌کنیم، مفید واقع خواهد شد چون میکروسانتریفیوژ‌ها بعد از پیپت کردن و یا مخلوط کردن می‌توانند قطرات را در ته لوله جمع آوری کنند.

ساختار پلی پروپیلینی آنها باعث می‌شود که آنها را دماهای بسیار پایین  (-۸۰ سانتی گراد دمای نیتروژن مایع) و یا با حلال‌های آلی مانند کلروفروم  استفاده کرد. تیوب‌ها در اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند ، ولی به طور عمومی در رنج  ۲۵۰ μL تا  ۲. ۰ mL هستند.  بیشترین اندازه مورد استفاده ۱.۵ mL است. می‌توان آنها را ضد عفونی کرد (فشار یک اتمسفر – ۱۲۰ درجه سانتی گراد – به مدت ۲۰ دقیقه)  و در کارهایی که در آنها اولویت با خلوص نمونه است مانند کارهای مربوط به DNA و میکروب‌ها به طور وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به ارزش پایین و مشکل بودن تمیز کردن پلاستیک، بعد از کار کردن با این تیوب‌ها ان‌ها را دور می‌ریزیم. شرکت Eppendorf یک علامت تجاری ثبت شده در تولید عمده این میکروتیوب‌ها هست.

ایمنی و امنیت سانتریفیوژ آزمایشگاهی

بعد از بارگیری و لود سانتریفیوژ باید از تعادل روتور مطمئن شویم. کمترین میزان در حجم دو طرف، در سرعت‌های بالا می‌تواند نیروی غیر تعادلی بسیار زیادی را ایجاد کند. این نیروی عدم توازن در سرعت‌های بالای روتور باعث صدمه به دستگاه و یا صدمه جانی شدیدی خواهد شد. بازهم یادآوری می‌کنیم که برخی از دستگاه‌ها دارای کنترل توازن هستند که برنامه کنترل کننده در صورت عدم تعادل در روتور، باعث جلوگیری از کار سانتریفیوژ می‌شود.

قبل از استفاده از دستگاه، روتور و چاهک‌ها را بررسی کنید. در حین حرکت روتور دستگاه به هیچ وجه نباید لمس شود چون چرخش روتور می‌تواند باعث آسیبهای جدی‌ شود. مطلب جالبی هم وجود دارد و از منبع معتبری ذکر نشده و نیاز به تحقیق دارد که در اولترا سانتریفیوژ در حین چرخش اگر کلا دستگاه از کار بیفتد و روتوز ازاد شود نیرویی برابر با یک بمب را ازاد می‌کند ، پس مراقبت زیادی باید گردد .

زمانی که نمونه خطرناکی (بیوهزارد) را می‌خواهید سانتریفیوژ کنید برای جلوگیری از خروج ذرات ائورسل و ایجاد مشکلات بعدی ، بر روی درب دستگاه واشر مخصوص قرار دهید. بعد از سانتریفیوژ با روشن کردن هود ذرات ائورسل هم اگر ایجاد شده باشد حذف خواهد شد.

جهت استعلام قیمت و مشاوره فرم زیر را تکمیل نمایید تا کارشناس مربوطه در اسرع وقت با شما تماس بگیرد.