انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی و بررسی آن ها

  دستگاه سانتریفیوژ، که به آن سانترفیوژ آزمایشگاهی نیز گفته می‌شود، یکی از تجهیزات اساسی و پرکاربرد در انواع آزمایشگاه‌ها مانند تشخیص طبی، بیوشیمی، کلینیکی، تحقیقاتی، فیزیک، میکروبیولوژی، سلولی، تعیین گروه خون، هماتولوژی، بافت‌شناسی، زیستی و صنایع داروسازی، پلیمری، غذایی و آشامیدنی است.

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی با استفاده از یک موتور و نیروی گریز از مرکز، نمونه‌ها را با سرعت بالایی (حدود 1000 تا 20000 دور در دقیقه) حول یک محور ثابت به چرخش در می‌آورد تا اجزای مختلف مواد بیولوژیکی و شیمیایی را جدا و رسوب‌دهی کند. این فرآیند شامل تصفیه سلول‌ها، پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر ترکیبات می‌شود. انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی با دقت بالا طراحی شده و به صورت معمولی و یخچال‌دار در ابعاد مختلف و به صورت رومیزی تولید می­گردند.

اجزای اصلی این دستگاه شامل موتور الکتریکی، روتور، تایمر، شافت، سرروتور، کلید روشن و خاموش، ترمز (برای توقف معکوس)، کلید کنترل سرعت روتور و سرعت‌سنج هستند. جنس روتور ممکن است از استیل، برنز یا پلاستیک باشد و در سانتریفیوژهای با سرعت بالا، ممکن است مواد مستحکم‌تری مورد استفاده قرار گیرد. در روتورها مدل‌های یخچال‌دار، استفاده از عایق یا پلاستیک برای جلوگیری از افزایش دما توصیه می­شود. برای استفاده از سانتریفیوژ، شناخت کامل اجزای دستگاه و نحوه کار با آن برای یافتن نتایج دقیق و قابل اعتمادی ضروری است.

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی  بسته به نوع کاربرد، نوع روتور، سرعت، زاویه و محور دوران متفاوت هستند:

• سانتریفیوژ ساده
• میکرو سانتریفیوژ
• سانتریفیوژ یخچال دار
• سانتریفیوژ سیتولوژی
• سانتریفیوژ سرولوژی
• سانتریفیوژ شستشوی سلول
• سانتریفیوژ آزمایشگاهی PRP
• سایتو سانتریفیوژ
• سانتریفیوژ خلاء
• سانتریفیوژ با سرعت بالا
• سانتریفیوژ با سرعت پایین
• سانتریفیوژ صنایع نفتی
• سانتریفیوژ صنایع لبنی
• سانتریفیوژ اولترا
• سانتریفیوژ توبولار

  سانتریفیوژ ساده

سانتریفیوژهای ساده که به نام‌های سانتریفیوژ کلینیکی، بالینی، معمولی، افتراقی و جداکننده اجزای خونی نیز شناخته می‌شوند، از پرکاربردترین انواع در آزمایشگاه‌های مطالعات پزشکی، زیستی، پاتوبیولوژی و کلینیک‌ها هستند. این دستگاه‌ها با سرعتی بین 200 تا 6000 دور در دقیقه کار می‌کنند و برای کارهای بالینی مورد استفاده قرار می­گیرند.

سانتریفیوژهای کلینیکی برای جداسازی اجزای تشکیل‌دهنده خون مانند گلبول‌های سفید و قرمز، سرم، پلاسما و سایر مایعات بدن استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها از سیستم کنترل ریزپردازنده N-Prime برخوردار بوده و طراحی فشرده‌ای برای جداسازی نمونه‌ها دارند.

میکرو سانتریفیوژ

میکرو سانتریفیوژها، با نام‌های میکروفیوژ، سانتریفیوژ هماتوکریت و میکرو هماتوکریت، در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی برای سنجش هماتوکریت خون استفاده می‌شوند. هماتوکریت نسبت حجم گلبول‌های قرمز به کل حجم خون است و برای بررسی میزان کم‌خونی در افراد به کار می‌رود. روتورهای این دستگاه‌ها از دیسک یا صفحه‌ای گرد تشکیل شده‌اند که لوله‌های آزمایشگاهی را در خود جای می‌دهند. میکرو سانتریفیوژها معمولاً ظرفیت 96 لوله موئین با حجم 0.5، 1 و 1.5 میلی‌لیتر را دارند و سرعت آن‌ها معمولاً بین 16000 تا 30000 دور در دقیقه است.

سانتریفیوژ یخچال دار

نوع یخچال‌دار از انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی برای مطالعات سلول‌های زنده و پروتئین‌ها و نمونه‌هایی که به دما حساس هستند، ایده‌آل خواهد بود. این دستگاه‌ها با روتورها و آداپتورهای قابل تعویض، امکان استفاده برای نمونه‌هایی با حجم‌های مختلف را فراهم می­آورند. سانتریفیوژهای یخچال‌دار با سرعتی تا 30000 دور در دقیقه کار می‌کنند، ولی برخی مدل‌های دور بالا می‌توانند به سرعت 60000 دور در دقیقه نیز برسند. این دستگاه‌ها دارای روتور شناور، زاویه ثابت و سیستم خنک‌کننده برای حفاظت از نمونه‌ها هستند و قابلیت تنظیم و تثبیت دما بین 5- تا 40 درجه سانتی‌گراد را دارند. از آن‌ها برای آنالیز DNA، RNA، و PCR استفاده می‌شود.

سانتریفیوژ سیتولوژی

سانتریفیوژهای سیتولوژی، یا سلول‌شناسی، به طور گسترده در آزمایشگاه‌های سلولی، میکروبیولوژی، هماتولوژی و بافت‌شناسی پر مصرف و برای جداسازی و ایجاد رسوب یک لایه نازک از سلول روی لام میکروسکوپ جهت مطالعه اجزای آن است. در آزمایش‌های سلولی هسته‌ای برای شکستن سلول‌ها و جداسازی اجزای داخلی آن‌ها کاربرد دارد.

سانتریفیوژ سرولوژی

سانتریفیوژهای سرولوژی، که به آن‌ها سروفیوژ یا سرفیوژ نیز می­گویند، دارای سرعت پایینی هستند و در آزمایشگاه‌ها برای شستشوی گلبول‌های قرمز، تعیین گروه خونی، و بانک خون استفاده می‌شوند.

سانتریفیوژ شستشوی سلول

این نوع سانتریفیوژها در آزمایشگاه‌های تعیین گروه خونی، شناسایی فاکتور RH، و سازگاری پیش از تزریق کاربرد دارند. این آزمایش‌ها که به منظور شناسایی آنتی‌بادی‌هایی که به سطح گلبول‌های قرمز متصل شده و آن‌ها را همولیز می‌کنند، آن‌ها برای شستشو و مخلوط کردن گلبول‌های قرمز در آزمایش کومبس یا آنتی‌گلوبولین مورد استفاده قرار می­گیرند. انجام می‌شوند.

سانتریفیوژ آزمایشگاهی

PRP Platelet Rich Plasma  با معمولاً بین 500 تا 4000 دور در دقیقه در تعداد شاخه‌های مختلف، برای جداسازی پلاسما و پلاکت از گلبول‌های قرمز مناسب است. این روش برای ضخیم‌تر کردن موها، جراحی‌های زیبایی، ترمیم پوست، و تسریع در بهبود تاندون‌ها بعد از جراحی کاربرد دارد.

سایتو سانتریفیوژ

سایتو سانتریفیوژها در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی، مطب‌ها و کلینیک‌ها برای افزایش دقت تشخیص و تعیین نتیجه آزمایش پاپ اسمیر استفاده می‌شوند.

سانتریفیوژ خلاء این دستگاه‌ها از انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی برای حذف مایع موجود در نمونه‌ها جهت جداسازی استفاده می‌شوند. با ترکیب نیروی گریز از مرکز و خلاء، این سانتریفیوژها نمونه‌ها را تصفیه می‌کنند.

سانتریفیوژ با سرعت بالا

این سانتریفیوژها سرعتی بین 21000 تا 24000 دور در دقیقه دارند و در بعضی مدل‌ها تا 30000 دور در دقیقه نیز می‌رسد و برای جلوگیری از افزایش دما حین کار، معمولاً به سیستم خنک‌کننده مجهز هستند. آن‌ها برای جداسازی سلول‌ها، میکروارگانیسم‌ها، ویروس‌ها و تهیه فرآورده‌های خونی استفاده و به صورت کم‌ظرفیت و پرظرفیت طراحی می­شوند.

سانتریفیوژ با سرعت پایین

سرعت سانتریفیوژهای با سرعت پایین به 2000 تا 6000 دور در دقیقه و در برخی مدل‌ها تا 8000 دور در دقیقه نیز می‌رسد. این دستگاه‌ها که ممکن است مجهز یا فاقد یخچال باشند، برای جداسازی اجزا و سلول‌های خونی استفاده می‌شوند.  

سانتریفیوژ صنایع نفتی

سانتریفیوژهای نفتی برای جداسازی آب، روغن و سایر مواد از ترکیبات نفتی هستند و در آزمایشگاه‌ها، صنایع و پالایشگاه‌ها به کار می‌روند و مطابق با استانداردهای نفتی عمل می‌کنند.

سانتریفیوژ صنایع لبنی

دستگاه سانتریفیوژ ژربر، که به آن سانتریفیوژ شیر و صنایع لبنی نیز می‌گویند، برای جداسازی چربی‌های موجود در شیر و محصولات لبنی از طریق ایجاد حرارت استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در صنایع و آزمایشگاه‌های مرتبط با صنایع لبنی کاربرد دارند.

سانتریفیوژ اولترا

سانتریفیوژهای اولترا، که به نام اولترا سانتریفیوژ نیز شناخته می‌شوند، با سرعتی در حدود 16000 دور در دقیقه که در برخی مدل‌ها به 200000 دور در دقیقه نیز می­رسند. این دستگاه‌ها برای جداسازی اجزای درون سلول، حذف کدری سرم‌ها، و آزمایش‌های اندازه‌گیری الکترولیتی در مراکز تحقیقاتی مورد استفاده قرار­می­گیرد.

سانتریفیوژ توبولار

سانتریفیوژهای توبولار یا سانتریفیوژهای محوری، در آزمایشگاه‌های بالینی به کار می‌روند. این دستگاه‌ها به صورت عمودی دوران می‌کنند و سرعت جداسازی بسیار بالایی دارند. برخی مدل‌ها دارای سیستم خنک‌کننده هستند.   با توجه به اهمیت و کاربرد این دستگاه­ها، جهت دریافت اطلاعات بیشتر و انتخاب مناسب با توجه به شرایط پروژه با پشتیبانی شرکت آرکا راد تجارت ARTECO تماس حاصل فرمائید.

کابرد انواع سانتریفیوژها

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی دستگاه­هایی بسیار حیاتی در آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف هستند که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، جداسازی اجزای مختلف مواد را ممکن می‌سازند. این دستگاه‌ها در انواع و کاربردهای گوناگون از جداسازی اجزای خون و نمونه‌های بیولوژیکی تا تفکیک چربی‌ها در صنایع لبنی و تصفیه نمونه‌های نفتی طراحی و استفاده می‌شوند. انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خود، به طور گسترده‌ای در حوزه‌های پزشکی، تحقیقاتی، صنایع نفت و گاز، و تولیدات لبنی به کار می­روند و نقش مهمی در پیشرفت علمی و صنعتی ایفا می‌کند.

• سانتریفیوژ ساده: جداسازی اجزای خون مانند گلبول‌های سفید، گلبول‌های قرمز، سرم و پلاسما.
• میکرو سانتریفیوژ: سنجش هماتوکریت خون، بررسی کم‌خونی.
• سانتریفیوژ یخچال‌دار: جداسازی نمونه‌های حساس به دما مانند سلول‌های زنده و پروتئین‌ها.
• سانتریفیوژ سیتولوژی: جداسازی و ایجاد رسوب سلولی برای مطالعه میکروسکوپی.
• سانتریفیوژ سرولوژی: شستشوی گلبول‌های قرمز، تعیین گروه خونی.
• سانتریفیوژ شستشوی سلول: شستشوی گلبول‌های قرمز برای آزمایش کومبس و شناسایی آنتی‌بادی‌ها.
• سانتریفیوژ PRP: جداسازی پلاسما و پلاکت برای ضخیم‌تر کردن موها، ترمیم پوست، و بهبود تاندون‌ها.
• سایتو سانتریفیوژ: تعیین نتیجه آزمایش پاپ اسمیر.
• سانتریفیوژ خلاء: حذف مایعات از نمونه‌ها جهت تصفیه پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر مواد.
• سانتریفیوژ با سرعت بالا: جداسازی سلول‌ها، میکروارگانیسم‌ها، ویروس‌ها و تهیه فرآورده‌های خونی.
• سانتریفیوژ با سرعت پایین: جداسازی اجزا و سلول‌های خونی.
• سانتریفیوژ صنایع نفتی: جداسازی آب، روغن و سایر مواد از ترکیبات نفتی.
• سانتریفیوژ صنایع لبنی: جداسازی چربی‌های موجود در شیر و محصولات لبنی از طریق ایجاد حرارت.
• سانتریفیوژ اولترا: جداسازی اجزای درون سلول، حذف کدری سرم‌ها و آزمایش‌های اندازه‌گیری الکترولیتی.
• سانتریفیوژ توبولار: جداسازی مواد در محیط‌های بالینی با دوران عمودی و سرعت بالا.

هر یک از این انواع سانتریفیوژها بسته به نوع و ویژگی‌های نمونه‌ها و اهداف خاص، در محیط‌های مختلف علمی، تحقیقاتی و صنعتی به کار گرفته می‌شوند.  

جمع بندی

سانتریفیوژهای آزمایشگاهی با تنوع گسترده‌ای که دارند، ابزاری ضروری و غیرقابل جایگزین در تحقیقات علمی، پزشکی و صنعتی بشمار می­‌آیند. انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی با توانایی جداسازی دقیق اجزای مختلف مواد، از تحلیل‌های پیچیده سلولی و مولکولی گرفته تا فرآیندهای تولید در صنایع مختلف، نقش اساسی ایفا می‌کنند.

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی، با توجه به نیازهای مختلف طراحی و تولید شده‌اند تا به بهترین نحو ممکن در کاربردهای تخصصی خود عمل کنند. سانتریفیوژهای آزمایشگاهی نه تنها در بهبود کیفیت و دقت نتایج تحقیقاتی و بالینی مؤثر خواهند بود، بلکه به بهبود فرآیندهای تولید و نوآوری در صنایع مختلف نیز کمک شایانی خواهند نمود. در نهایت، پیشرفت‌های تکنولوژیکی مداوم در طراحی و عملکرد سانتریفیوژها، نویدبخش آینده‌ای است که در آن دقت و کارایی این دستگاه‌ها به میزان چشمگیری افزایش خواهد یافت.  

سوالات متداول

1. انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی چگونه کار می‌کنند؟

سانتریفیوژها با چرخش سریع نمونه‌ها در یک روتور عمل می‌کنند. نیروی گریز از مرکز ایجاد شده، اجزای سنگین‌تر را به سمت پایین و اجزای سبک‌تر را به سمت بالا حرکت می‌دهد، و بدین ترتیب جداسازی صورت می‌گیرد.  

2. چه تفاوتی بین سانتریفیوژ یخچال‌دار و معمولی وجود دارد؟

سانتریفیوژهای یخچال‌دار مجهز به سیستم خنک‌کننده،  برای جداسازی نمونه‌های حساس به دما مانند سلول‌های زنده و پروتئین‌ها مناسب‌اند. سانتریفیوژهای معمولی این قابلیت را ندارند و برای نمونه‌هایی که دما بر آن­ها تأثیر نمی‌گذارد استفاده می‌شوند.  

3. سرعت چرخش سانتریفیوژ چقدر باید باشد؟

سرعت چرخش سانتریفیوژ بسته به نوع نمونه و هدف جداسازی متفاوت و به طور معمول از 2000 دور در دقیقه برای سانتریفیوژهای ساده تا 200000 دور در دقیقه برای اولترا سانتریفیوژها متغیر است.  

4. انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی را چگونه باید نگهداری و تعمیر کرد؟

برای نگهداری و تعمیر انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی باید به توصیه‌های سازنده توجه کنید. این شامل تمیز کردن منظم، بررسی تراز بودن دستگاه و جایگزینی قطعات فرسوده است.