انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی و کاربردهای آن – راهنمای خرید جامع

سانتریفیوژ یکی از ابزارهای ضروری در آزمایشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و پزشکی است که نقش بسیار مهمی در کار با نمونه‌های مایع دارد. این دستگاه تأثیر زیادی بر دقت و کیفیت نتایج آزمایش‌ها می‌گذارد، بنابراین انتخاب و خرید آن باید با دقت صورت گیرد. در این مقاله از لندآزما، به طور جامع انواع مختلف سانتریفیوژها را معرفی خواهیم کرد و نکات مهمی را برای استفاده بهینه از دستگاه و افزایش عمر مفید آن بررسی می‌کنیم. همچنین، نکات ضروری برای خرید سانتریفیوژ با کیفیت و قیمت مناسب نیز مورد بحث قرار خواهد گرفت.

سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟

سانتریفیوژ دستگاهی است که در آزمایشگاه‌ها برای انجام انواع آزمایش‌ها و فرآیندهای مختلف به کار می‌رود. عملکرد این دستگاه به گونه‌ای است که از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی اجزای مختلف یک مایع استفاده می‌کند. این دستگاه، ذرات مختلف موجود در مایع را براساس چگالی آن‌ها از یکدیگر جدا می‌کند. به این صورت که با چرخش سریع مایع درون سانتریفیوژ، ذرات سنگین‌تر یا با چگالی بیشتر به سمت بیرون حرکت کرده و به دیواره‌های لوله نزدیک می‌شوند، در حالی که ذرات سبک‌تر یا کم‌چگال به سمت مرکز لوله حرکت می‌کنند.

این فرآیند به جداسازی مواد مختلف برای آزمایش یا نمونه‌برداری کمک می‌کند. به عنوان مثال، از سانتریفیوژ برای جداسازی پلاسما از خون استفاده می‌شود. در این دستگاه‌ها از لوله‌های نمونه‌برداری استفاده می‌شود که در طی فرآیند چرخش، شتاب شعاعی باعث می‌شود که ذرات با چگالی بیشتر به سمت پایین لوله بروند. سانتریفیوژ می‌تواند به عنوان یک فیلتر مؤثر عمل کرده و آلودگی‌ها را از مایع اصلی جدا کند.

بررسی قابلیت‌های سانتریفیوژ در آزمایشگاه

عملکرد دستگاه سانتریفیوژ بر اساس ویژگی هایی از مایع مانند اندازه و چگالی ذرات و ویسکوزیته محیط، سرعت چرخش روتور فرآیند جداسازی ذرات معلق در مایع را انجام می‌دهد

در یک محلول، نیروی گرانشی به طور طبیعی باعث می‌شود ذرات با چگالی بیشتر نسبت به حلال به در قسمت پایین مایع قرار بگیرد و ذراتی که چگالی کمتری نسبت به حلال دارند روی سطح محلول می آیند. در طراحی دستگاه سانتریفیوژ برای جداسازی بخش های مایع از کوچکترین اختلاف ها در بین خواص ذرات در تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌کند. با چرخش روتور حول محور مرکزی، نیروی گریز از مرکز ایجاد می شود و این نیرو ذرات را از محور چرخش دور می‌کند. زمانی که نیروی گریز از مرکز بر نیروی شناوری مایع و نیروی اصطکاکی وارد بر ذرات غلبه کند، ذرات به صورت رسوب در پایین ظرف‌جمع می‌شوند

معرفی انواع سانتریفیوژ و مقایسه انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی

انتخاب سانتریفیوژ به عوامل مختلفی مانند ظرفیت و سرعت کار دستگاه , نوع کنترل ریزپردازنده , نوع طراحی برای جداسازی محلولها و مایعات هستند که در درجه اول باید در نظر گرفته شوند.  به طورکلی سانتریفیوژها با توجه به ویژگی هایی متفاوت هر یک در انجام فرآیندهای آزمایشگاهی و پزشکی در دسته های مختلف طبقه بندی می‌شوند. با بررسی فاکتورهایی که در دسته بندی سانتریفیوژها اهمیت دارند, این دستگاه ها در سه دسته اصلی متفاوت قرار می‌گیرند و در ادامه به بررسی هر یک از این دسته ها می‌پردازیم:

 انواع سانتریفیوژ براساس سایز:

1. سانتریفیوژ ایستاده (Floor Standing Centrifuge)

این دسته از سانتریفیوژ ها متناسب برای امور آزمایشگاهی طراحی شده است که که نیاز به پردازش حجم زیادی از نمونه ها دارند. البته این دستگاه ها, در ابعاد بزرگی هستند و اگر فضای کافی در اختیار دارید و به نیروی گریز از مرکز بالاتری نیاز دارید، این دستگاه انتخاب ایده آلی برای شما است.

2. سانتریفیوژ رومیزی (Benchtop Centrifuge )

این دسته از سانتریفیوژ ها, کاربردهای زیادی برای انواع نمونه برداری و آزمایش ها دارند اما فضای کمتری را اشغال می‌کند, که میتواند یک مزیت بزرگ برای آزمایشگاه های کوچکتر باشد. علاوه براین هزینه این دستگاه ها بسیار به صرفه تر است.

3. میکرو سانتریفیوژ (Micro centrifuge)

این دسته سانتریفیوژها,  ابعاد کوچکتری دارند و قابلیتهای محدودتری برای سانتریفیوژ کردن دارند مانند لوله های مویینه کاربرد دارند. همچنین, کار با این دستگاه نسبت به انواع دیگر راحت تر است

 انواع سانتریفیوژ براساس سرعت: 

 1. سانتریفیوژ اولترا (Ultra-Speed Centrifuge)

این نوع سانتریفیوژها  قدرت وسرعت بالایی برای جداسازی ذرات با نیروی گریز از مرکز نزدیک به ۱۰۰/۰۰۰گرم استفاده دارد. از قابلیلت‌های این دستگاه ها برای جداسازی ریز بومها ، ویروس ها، لیپوپروتئین ها و در علم نانو تکنولوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. سانتریفیوژ دور بالا (High-Speed Centrifuge)

این دستگاه به صورت رایج برای انواع آزمایش‌ها مانند جداسازی سلول ها، می‌کروارگانیسم ها، ویروس ها، میتوکندری ها و DNA کاربرد دارد.

• سانتریفیوژ دور بالا بدون یخچال
• سانتریفیوژ دور بالا با یخچال : در این سانتریفیوژها سیستم یخچال تعبیه شده است که برای پرهیز از آسیب به نمودهای حساس به دما طراحی شده است که از گرم شدن زیاد در هنگام چرخش روتور جلوگیری می‌کند.

3. سانتریفیوژ دور پایین

این دستگاه ها برای جداسازی ذرات بزرگ و متراکم مناسب هستند، اما برای ذرات ریز عملکرد ایده‌آلی ندارد.

انواع سانتریفیوژ بر اساس عملکرد:

1. سانتریفیوژ یخچال‌دار

این دستگاه ها مجهز به سیستم هوشمند برای ثابت نگه داشتن دما است و  قادر به کنترل گرمای تولید شده در اثر چرخش بوده و برای نمونه هایی که حساس به دما‌ هستند گزینه مناسبی است.

2. سانتریفیوژ کلاسیک

این نوع سانتریفیوژ برای آزمایش‌های استاندارد  طراحی شده‌است.

3. سانتریفیوژ دستی

این دستگاه نیاز به اتصال برق نداشته و مزیتی برای زمان و مکان هایی که دسترسی به برق امکان پذیر نیست مناسب است. مانند مدارس و مراکز آموزشی. ابن مدل دستگاه به دلیل تماس مستقیم با کاربران ممکن است خطراتی به همراه داشته باشد.

به طور کلی انتخاب سانتریفیوژ متناسب با نیازهای آزمایشگاهی و نوع نمونه ها اهمیت دارد. اما اگر در انتخاب دستگاه مناسب با آزمایشگاه خود تردید دارید می‌توانید از مشاوره رایگان با متخصصان لندآزما بهره مند شوید و تجربه بهترین انتخاب در خرید سانتریفیوژ نصیب شما شود.

محاسبات نیروی گریز از مرکز در سانتریفیوژ ها چگونه انجام می‌شود

 نیروی گریز از مرکز با شعاع دستگاه و همچنین نیروی وارد آمده به آن رابطه مستقیم دارد. دستگاه سانتریفیوژ بر مبنای نیروی سانتریفیوژ نسبی RCF سنجیده می‌شود. اگر دو دستگاه با ۲ شعاع متفاوت داشته باشیم و بخواهیم با نیروی سانتریفیوژ تقریبا یکسان از آنها استفاده کنیم. دستگاهی که کوچکتر است نیازمند نیروی بیشتری برای فعالیت است..

به عبارتی لازم است تعداد دور چرخش دستگاه بیشتر شود تا عملکرد یکسانی مشابه دستگاه بزرگتر داشته باشد. در حالی که در دستگاه بزرگتر,  شعاع بزرگتر و دور چرخش بیشتر را داریم. اما شعاع بزرگ تر در دستگاه, احتمال ته نشین شدن ذرات بیشتر است.

اجزای دستگاه سانتریفیوژ

1. موتور الکتریکی
2. روتور یا هد سانتریفیوژ
3. تایمر
4. شافت
5. سر روتور
6. کلید خاموش و روشن کردن  دستگاه
7. ترمز Break
8. کنترل کننده سرعت
9. سرعت­ سنج که دور چرخش سانتریفیوژ را اعلام می‌کند..
10. روتور , که یکی از اجزای اصلی دستگاه برای قراردادن لوله های نمونه است. روتور معمولا از جنس استیل, برنز و پلاستیک است.

نحوه‌ی ضدعفونی کردن سانتریفیوژ ؟

همان طور که گفته شد، یکی از مهمترین کارهایی که برای افزایش سلامت دستگاه و عمر مفید آن میتوان در آزمایشگاه ها انجام داد, ، نظافت صحیح و ضدعفونی کردن دستگاه و لوازم مصرفی آزمایشگاهی آن است. این امر به حدی ضروری است که اگر  به درستی انجام نشود، نه تنها باعث فرسایش و خرابی دستگاه سانتریفیوژ می شود بلکه، احتمال اینکه سلامت کاربری که در حال کار با دستگاه است, در اثر تماس با نمونه های نشت کرده و بیوآئروسل‌ها خطر بیافتد بسیار ‌زیاد است. در ادامه این مطلب به بررسی کامل‌نکات مربوط به نظافت دستگاه و نحوه ی تمیز‌کردن آن می‌پردازیم

نکات تمیز کردن سانتریفیوژ

1- به منظور افزایش ایمنی و سلامتی خود در زمان کار با دستگاه  حتما از روپوش، عینک و دستکش استفاده نمایید.

2- قبل از شروع به ضدعفونی و تمیز کزدن دستگاه را خاموش کرده و از پریز برق جدا کنید.

3- اگر از ظروف نمونه‌ی شیشه‌ای استفاده می‌کنید, امکان دارد در زمان سانتریفوژ کردن، در صورت استفاده از باگت و آداپتورهای نامناسب سایز لوله‌­ها و یا نقص ذاتی در لوله، بشکنند. در این شرایط توصیه می‌شود قبل از انجام دوباره سانتریفیوژ ، باگت‌ها، آداپتورها، درزگیرهای لاستیکی و محفظه‌ی روتور باید از تکه‌های شیشه پاکسازی و تمیز شوند.

4- قطعات بزرگ‌تر شیشه های شکسته را با پنس بردارید و قطعات خرد شده کوچک را با پارچه مرطوب جمع آوری کنید.

5- رد زمان کار با دستگاه, محفظه ی روتور را کاملا تمیز کنید و دقت کنید خرده شیشه و تکه های کوچک در داخل دستگاه باقی نماند.

6- اگر در زمان کار, نمونه ها نشت کرد از جمله خون، بهتر است با گاز استریل یا دستمال کاغذی جذب کرده و آن را درون ظرف مخصوص مواد بیولوژیکی دفع کنید

7- روتور های آلوده شده، درب روتور و باگت ها را از سانتریفیوژ خارج کنید تا آلودگی زدایی نقاطی از دستگاه که دسترسی به آن سخت است راحت تر صورت گیرد.

 8- برای جلوگیری از انتشار آلودگی ناشی از نمونه های سانتریفیوژ شده، بدنه سانتریفیوژ و محفظه روتور باید به طور مرتب با مواد شوینده خنثی مثل الکل ۷۰٪ ضدعفونی نموده و توجه داشته باشید که مواد ضدعفونی و شوینده ها را به صورت مستقیم اسپری نکنید, بهتر است با یک دستمال آغشته به مواد ضدعفونی را روی دستگاه به آرامی بکشید.(البته لازم است کلیه آموزش‌های مربوطه روی دفترچه راهنما را به صورت کامل مطالعه نمایید )

9-برای افزایش عمر مفید روتور, شفت و محفظه سانتریفیوژ را با یک پارچه مرطوب تمیز نمایید.

10- برای جلوگیری از آسیب دستگاه مانند خوردگی فلزات, از شوینده هایی مانند استون, مواد خورنده و مواد حاوی یون کلریت اجتناب کنید. اگر مواد خورنده روی روتور ریخت به سرعت آن را تمیز کنید.

11- برای تمیز کردن برس های نرم انتخاب بهتری است. ترجیحا از برس سیمی یا سنباده برای تمیز کردن خودداری کنید. زیرا ممکن است باعث خوردگی دستگاه شود و روتور آسیب ببیند.

12- روتور جزء حساسی است و هیچ وقت آن را درون دستگاه های شستشو قرار ندهید.

13- اگر از روتورهای زاویه متغیر استفاده می‌کنید, از سلامت شیارهای روی روتور و باگتها اطمینان حاصل کنید. بهتر است در زمان استفاده, آن ها را روغن کاری کنید.

14- بعد از هر بار استفاده از دستگاه, روتور و لوازم جانبی را بلافاصله تمیز نمایید. در فرآیند سانتریفیوژ کردن, احتمال دارد ذرات روی روتور رسوب کند که موجب خوردگی سطح روتور شود و به روتور آسیب برساند.

16- در زمان شستشوی روتور و دیگر لوازم دستگاه, از آب مقطر استفاده کنید و لوازم را به صورت کامل در آب غوطه ور نکنید. ممکن است آی در حفره های روتور یا باگت باقی بماند و باعث عدم تعادل و بروز خطا حین سانتریفیوژ کردن شود.

17- قبل از استفاده از روتور و همچنین بعد از استفاده, روتور و درب آن را بررسی نمایید که سالم باشد و قطره آب یا مواد و باقی مانده های نمونه روی آن یا روی درب آن نباشد.

18- در زمان سانتریفیوژ کردن, از محکم شدن  درب آن مطمئن شوید و توجه کنید احتمال پخش شدن آئروسل به حداقل رسیده باشد.

نکات کلیدی برای خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی

بی تردید سانتریفیوژ امروزه جزئی ضروری در آزمایشگاه های معمولی و تجهیزات آزمایشگاه تشخیص طبی تبدیل شده است که حساسترین فعالیت های پزشکی و آزمایشگاهی وابسته به آن است. اما وجود تنوع زیاد این دستگاه ها در بازار موجب تردید در انتخاب مناسب برای بسیاری از آزمایشگاه ها شده است. چرا که قیمت بالای این دستگاه ها, حساسیت کار و کیفیت نتایج عوامل حیاتی برای انتخاب دستگاه است. اگر نمیدانید کدام نوع دستگاه سانتریفیوژ مناسب کار شما است و بهترین انتخاب کدام است, سوالات خود را با کارشناسان لند آزما درمیان بگذارید.

• مهمترین عاملی که در زمان خرید ساتریفیوژ اهمیت دارد, سرعت سانتریفیوژ است.
• ظرفیت و اندازه سانتریفیوژ در انتخاب دستگاه مورد نیاز شما مهم است. دستگاه های سانتریفیوژ در ابعاد مختلف و قیمت های مختلف تولید می‌شوند که هریک عملکرد متفاوتی دارند. شما باید برای انتخاب دستگاه مناسب بودجه و فضای آزمایشگاه را در نظر بگیرید.
• برای انتخاب دستگاه مناسب دقت کنید که اطلاعات کافی درباره نگهداری و سرویس کردن آن را بدست آورید تا عمر مفید دستگاه شما افزایش یابد. توصیه می‌شود دستگاهی را انتخاب کنید که نگهداری از آن ساده باشد و سرویس کردن آن کم هزینه باشد.
• روتور یکی از اصلی ترین قطعه های این دستگاه است که تمیز کردن و نگهداری و توجه به ویژگیهای آن مهم است.
• با توجه به قیمت بالای دستگاه سانتریفیوژ, گارانتی کالا و خدمات پس از فروش بسیار مهم است.لند آزما, معتبرترین تولیدکننده انواع سانتریفیوژهای آزمایشگاهی, با ارائه ضمانت نامه و خدمات پس از فروش است. بعلاوه پس از خرید, کالیبراسیون و آموزش های ضروری مانند نحوه‌ی فعالسازی دستگاه و تمیز کردن دستگاه به صورت کامل برای شما شرح داده می‌شود.

• توصیه می‌شود دستگاه باید متناسب با بودجه شما انتخاب شود. توجه داشته باشید که در صوت نیاز به تعویض قطعات, ممکن است هزینه زیادی دربر متوجه شما شود.

سوالات متداول درباره سانتریفیوژ

1. سانتریفیوژ آزمایشگاهی چیست؟

سانتریفیوژ دستگاهی است که از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی ذرات مختلف در مایعات استفاده می‌کند. این دستگاه با چرخش سریع نمونه‌ها، ذرات سنگین‌تر را به سمت پایین لوله‌های نمونه و ذرات سبک‌تر را به سمت مرکز حرکت می‌دهد.

2. انواع مختلف سانتریفیوژ چه تفاوت‌هایی دارند؟

سانتریفیوژها بر اساس عوامل مختلفی مانند سایز، سرعت، و عملکرد به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند. انواع اصلی شامل سانتریفیوژ ایستاده، رومیزی، میکرو، اولترا، دور بالا، دور پایین و دستگاه‌های با یخچال‌دار هستند.

3. چه عواملی باید در خرید سانتریفیوژ آزمایشگاهی مد نظر قرار گیرد؟

در هنگام خرید، باید به سرعت دستگاه، ظرفیت، نوع روتور، نیاز به یخچال، گارانتی، خدمات پس از فروش و هزینه نگهداری توجه کنید. همچنین فضای موجود در آزمایشگاه و بودجه شما نیز اهمیت دارد.

4. چگونه می‌توان نیروی گریز از مرکز در سانتریفیوژ را محاسبه کرد؟

نیروی گریز از مرکز با استفاده از فرمول RCF (Relative Centrifugal Force) محاسبه می‌شود که به سرعت چرخش دستگاه و شعاع روتور بستگی دارد. دستگاه‌های با شعاع بزرگ‌تر به نیروی کمتری نیاز دارند تا عملکرد مشابه دستگاه‌های کوچک‌تر داشته باشند.

5. چرا نگهداری و نظافت سانتریفیوژ مهم است؟

نظافت صحیح سانتریفیوژ باعث جلوگیری از آسیب به دستگاه و افزایش عمر مفید آن می‌شود. همچنین، آلودگی‌های باقی‌مانده می‌توانند باعث اختلال در نتایج آزمایشات و تهدیدات بهداشت و ایمنی شوند.

6. چگونه می‌توان سانتریفیوژ را ضدعفونی کرد؟

برای ضدعفونی کردن دستگاه، باید از مواد شوینده خنثی مانند الکل 70٪ استفاده کرده و دقت کنید که هیچ‌گونه مایعات ضدعفونی‌کننده به صورت مستقیم روی دستگاه اسپری نشود. همچنین، پس از هر بار استفاده از روتور و سایر قطعات، باید آن‌ها را تمیز کرد.

7. آیا سانتریفیوژ دستی برای آزمایشگاه‌ها مناسب است؟

سانتریفیوژ دستی برای مواقعی که دسترسی به برق محدود است یا نیاز به یک دستگاه کم‌هزینه‌تر دارید مناسب است. اما این دستگاه‌ها به دلیل تماس مستقیم با کاربران ممکن است خطراتی به همراه داشته باشند.

8. چه ویژگی‌هایی باعث افزایش طول عمر سانتریفیوژ می‌شود؟

مراقبت‌های منظم مانند تمیز کردن روتور، اجتناب از استفاده از شوینده‌های خورنده، و استفاده از قطعات با کیفیت بالا می‌تواند طول عمر دستگاه را افزایش دهد. همچنین، سرویس دوره‌ای و تعمیرات به موقع نیز بسیار ضروری است.

9. آیا قیمت بالای سانتریفیوژ به معنای کیفیت بهتر است؟

قیمت بالای دستگاه معمولاً نشان‌دهنده کیفیت و امکانات بیشتر است، اما برای انتخاب دستگاه مناسب، باید نیازهای خاص آزمایشگاه خود را مدنظر قرار دهید. همیشه توصیه می‌شود که علاوه بر قیمت، به ویژگی‌ها و خدمات پس از فروش توجه کنید.

10. چرا باید از مشاوره متخصصان برای خرید سانتریفیوژ استفاده کرد؟

مشاوره متخصصان می‌تواند به شما کمک کند تا دستگاهی با توجه به نیازهای خاص آزمایشگاهتان انتخاب کنید. انتخاب نادرست می‌تواند هزینه‌بر باشد و موجب کاهش کیفیت نتایج آزمایشات شما شود.

نتیجه‌گیری

اهمیت دستگاه سانتریفیوژ برای تجزیه مایعات و نمونه ها اصلی ترین گام برای شروع کار آزمایشگاهی است که قابلیت های آن به طور گسترده در آزمایشگاه های عمومی, مراکز تحقیقاتی و بانک خون و بیمارستان ها و صنایع مورد استفاده است. اما انتخاب دستگاه, نگهداری و نظافت مستمر امر مهمی برای استفاده از سانتریفیوژها برای سالهای متمادی و حفظ کیفیت دستگاه برای برخورداری از نتایج صحیح آن است. برای انتخاب دستگاه سانتریفیوژ مناسب با نیازهای آزمایشگاه میبایست به تولیدکنندگان معتبر مراجعه نمایید. برای دریافت مشاوره رایگان با متخصصان لندآزما تماس بگیرید.

منبع