سانتریفیوژ چیست؟

سانتریفیوژ چه کاربردهایی دارد؟

استفاده از سانتریفیوژ در آزمایشگاه‌ها برای جداسازی سیالات، گازها یا مایعات بر اساس چگالی به وفور انجام می‌شود. در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و بالینی، این دستگاه به طور متداول برای خالص‌سازی اجزاء مختلف مانند سلول‌ها، اندامک، ویروس، پروتئین و اسید نوکلئیک به کار می‌رود.

یکی از کاربردهای مهم سانتریفیوژ در محیط بالینی، جداسازی کامل اجزاء خون است. آزمایش‌های مختلف برای بررسی سلامت بدن نیاز به سرم یا پلاسما دارند که می‌توان آنها را با استفاده از سانتریفیوژ به دست آورد.

در فرآیند جداسازی سرم، نمونه خون به دمای اتاق لخته شده و سپس سانتریفیوژ شده تا لخته جدا شده و خارج شود، در نتیجه مایع رویی یعنی سرم باقی می‌ماند.

به عنوان تفاوت، پلاسما از خونی که لخته نمی‌شود و دارای فاکتورهای انعقادی است، به دست می‌آید. برای جلوگیری از لخته‌شدن، نمونه خون با داروهای ضد انعقاد جمع‌آوری شده و پس از سانتریفیوژ، سلول‌ها حذف شده و مایع رویی یعنی پلاسما باقی می‌ماند.

روش کار سانتریفیوژ چگونه است؟

در اصل، سانتریفیوژ از اصول جداسازی ذرات معلق در مایع بر اساس اندازه، چگالی ذرات، و ویسکوزیته (لختی) محیط بهره می‌برد. در یک محیط مایع، نیروی گرانشی باعث فروغ ذرات با چگالی بالاتر به سمت پایین و شناور شدن ذرات با چگالی کمتر به سمت بالا می‌شود. سانتریفیوژ از اختلافات کوچک در چگالی برای جداسازی ذرات در مایع بهره می‌گیرد.

هنگامی که روتور به دور محور مرکزی خود چرخانده می‌شود، نیروی گریز از مرکز آن ایجاد می‌شود تا ذرات را از محور چرخش فرار دهد. اگر نیروی گریز از مرکز از نیروهای شناور محیط مایع و نیروی اصطکاک از طریق ذره بیشتر باشد، ذرات رسوب می‌کنند.

برای خرید سانتریفیوژ اینجا کلیک کنید.

انواع روتور سانتریفیوژ

دو نوع اصلی روتور در سانتریفیوژها معمولی وجود دارد:

1. روتور با زاویه ثابت

2. روتور با زاویه متغیر یا زاویه باز

روتور با زاویه ثابت برای نگه‌داشتن لوله‌ها در یک موقعیت ثابت و زاویه ثابت نسبت به محور عمودی چرخش (تا 45 درجه) طراحی شده است. این نوع سانتریفیوژ باعث رسوب ذرات در کنار و پایین لوله می‌شود. همچنین، طراحی زاویه باز به لوله‌ها اجازه می‌دهد که در طول چرخش سانتریفیوژ از حالت عمودی به سمت بیرون حرکت کنند و در نتیجه رسوب در امتداد پایین لوله ایجاد می‌شود.

روتورهای با زاویه ثابت معمولاً برای رسوب‌سازی، حذف ذرات از یک سوسپانسیون، دور ریختن مواد اضافه یا بازیابی رسوب استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، این روتورها مناسب برای فعالیت‌هایی مانند حذف جسم‌های جامد از محلول، حذف رسوبات و بازیابی مواد مفید هستند.

روتورهای با زاویه باز از سرعت‌های پایین برای جدا کردن نمونه‌های حجم زیاد و تفکیک نمونه‌ها در چگالی بهتر استفاده می‌کنند.

سرعت در سانتریفیوژها معمولاً به دور در دقیقه (RPM) اندازه‌گیری می‌شود و محدوده سرعت میان 0 تا 7500 دور در دقیقه برای سانتریفیوژهای با سرعت کم و 0 تا 20000 دور در دقیقه یا بیشتر برای سانتریفیوژهای با سرعت بالا وجود دارد.

سرعت روتور سانتریفیوژ به صورت معمول با واحد گرانش سنجیده می‌شود (RCF) که بر حسب واحد گرانش (xg) است. هرچند بسیاری از سانتریفیوژها سرعت را به صورت RPM نشان می‌دهند و برای تضمین شرایط آزمایشی صحیح، تبدیل به RCF ضروری است. فرمول زیر جهت تبدیل RPM به RCF استفاده می‌شود، که در آن R شعاع روتور (cm) و S سرعت (RPM) است:

\[ g = (1.118 \times 10^{-5}) \times R \times S^2 \]