מכונת צנטריפוגה במעבדה
תיאור
פרמטרים טכניים
צנטריפוגות מעבדהמבוסס על עקרון הכוח הצנטריפוגלי בפיזיקה. כאשר חפץ מסתובב סביב ציר סיבוב קבוע, הוא חווה כוח כלפי חוץ, הכוח הצנטריפוגלי. גודל הכוח הצנטריפוגלי תלוי במסת החלקיק (מ '), במרחק החלקיק לציר הסיבוב (R), וכיכר המהירות הזוויתית של הסיבוב (ω), המתבטא על ידי הנוסחה: f {}}} m⋅rids. תחת פעולת הכוח הצנטריפוגלי, חלקיקים בעלי צפיפות שונים וגדלים שונים יתיישבו או ירפו במדגם הנוזל, כדי להשיג הפרדת חומרים.
בצנטריפוגה במעבדה, כוח צנטריפוגלי זה נוצר על ידי מנוע המניע את הרוטור הצנטריפוגלי להסתובב במהירות גבוהה. כאשר הרוטור הצנטריפוגלי מסתובב, הדגימה הנוזלית במיכל הדגימה נתונה לכוח צנטריפוגלי, והחלקיקים הצפופים יותר מתיישבים כלפי חוץ, ואילו הרכיבים הפחות צפופים נשארים בסמוך למרכז. באופן זה, צנטריפוגות במעבדה מסוגלות לרדת, לרכז או לטהר תערובות.
הרכב מבני
צנטריפוגות מעבדה מורכבות בדרך כלל מהמרכיבים העיקריים הבאים:
|
|
◆ מערכת כונן: מערכת הכונן היא מרכיב הליבה של הצנטריפוגה ואחראית לספק כוח מסתובב. צנטריפוגה במעבדה מודרנית משתמשת בעיקר במנוע המרת תדר מברשות שאינו פחמן, שיש לו את היתרונות של מומנט תפוקה גדול, תחזוקה קלה ורעש נמוך. במקביל, השימוש במנועי תדרים משתנים מאפשר גם לצנטריפוגה לפעול יציב במהירויות שונות כדי לענות על צרכים של ניסויים שונים. ◆ רוטור צנטריפוגלי: הרוטור הצנטריפוגלי הוא חלק מהצנטריפוגה המפעילה ישירות כוח צנטריפוגלי על המדגם. הרוטור של צורות שונות וביצועים טכניים שונים מייצג פונקציות צנטריפוגליות שונות. לדוגמה, הרוטור המהיר גבוה עשוי מסגסוגת אלומיניום או סיבי פחמן, בעלי היתרונות של גוף אור, מהירות גבוהה ועמידות בפני קורוזיה חזקה. הרוטור הצנטריפוגלי הגדול יכול לקצר את זמן ההפרדה של כמה דגימות ביולוגיות קשות ולשפר את טוהר ההפרדה והרזולוציה. ◆ מערכת בקרת טמפרטורה: לדגימות הדורשות טיפול בטמפרטורה נמוכה, צנטריפוגות מעבדה מצוידות בדרך כלל במערכות בקרת טמפרטורה. מערכת בקרת הטמפרטורה מבטיחה כי המדגם שומר על טמפרטורה קבועה בתהליך הצנטריפוגה ומונע את הדגימה של הדגימה בגלל שינויי טמפרטורה. בקרת טמפרטורה נמוכה משתמשת בעיקר בקירור נטול פלואורין, טווח בקרת הטמפרטורה הוא בדרך כלל -9 תואר C ~ -40 תואר C או -20 תואר C ~ 40 מעלות C, הדיוק הוא פחות מ -1 מעלה C. |
| ◆ מערכות בקרה ותצוגה: צנטריפוגות מעבדה מודרניות נשלטות בעיקר על מעבד מיקרו, עם לוח הבקרה של תצוגת תצוגה דיגיטלית או LCD. דרך לוח הבקרה, המשתמש יכול להגדיר בקלות את מהירות הצנטריפוגה, הזמן, הטמפרטורה ופרמטרים אחרים, ולהציג את הערך בפועל בזמן אמת. במקביל, לצנטריפוגה יש גם פונקציות זיכרון ואחסון של התוכנית, שיכולות לאחסן מספר תוכניות צנטריפוגה נפוצות, הנוחות למשתמשים להתקשר בכל עת. ◆ מערכות הגנת בטיחות: על מנת להבטיח הפעלה בטוחה של הצנטריפוגה, צנטריפוגות מעבדה מצוידות בדרך כלל במגוון מערכות הגנה על בטיחות. לדוגמה, מערכת נעילת המכסה האוטומטית יכולה לנעול את המכסה באופן אוטומטי כאשר הצנטריפוגה פועלת, ולמנוע מהמשתמשים להתעלם; מערכת ההגנה על טמפרטורת יתר, מהירות יתר ולא מאוזנת יכולה לתת צליל אזעקה בזמן כאשר הצנטריפוגה אינו תקין ולהפסיק אוטומטית את הפעולה. |
|
סוגי צנטריפוגה במעבדה
ניתן לחלק צנטריפוגות מעבדה לסוגים רבים בהתאם לתקני סיווג שונים:
► סיווג לפי צורה מבנית:
1) צנטריפוגה טבלה: גודל קטן, המתאים למעבדת חלל מוגבלת. לצנטריפוגה של הספסל יש בדרך כלל פונקציות כמו הגדרת מהירות והגדרת זמן ההפרדה, מה שיכול להבטיח שהמשתמש יכול להשלים באופן אוטומטי את הניסוי תחת פרמטרי התהליך שנקבע.
2) צנטריפוגה רצפה: נפח גדול, המתאים למעבדות שצריכות להתמודד עם נפחים גדולים של דגימות. לצנטריפוגות רצפה בדרך כלל יש מהירויות גבוהות יותר ויכולת גדולה יותר, שיכולים לענות על צרכי ניסויים בקנה מידה גדול.
► סיווג לפי מהירות:
1) צנטריפוגות במהירות נמוכה: טווח המהירות הוא בדרך כלל בין 4000-8000 סל"ד, וטווח הכוח הצנטריפוגלי הוא בין 1000-10000 g. צנטריפוגה במהירות נמוכה מתאימה להפרדת מתלי חלקיקים גסים.
2) צנטריפוגה במהירות גבוהה: טווח המהירות הוא בין 10, 000 ו- 25000 סל"ד, וטווח הכוח הצנטריפוגלי הוא עד 50000 גרם. צנטריפוגה במהירות גבוהה משמשת בעיקר להפרדת אמולסיה ומתלים עדינים.
3) צנטריפוגה מהירה במיוחד: טווח המהירות בין 50, 000-150000 סל"ד, טווח כוח צנטריפוגלי גדול או שווה ל- 505000 גרם. צנטריפוגה אולטרה -פסטית מתאימה להפרדת חלקיקי מתלים אולטרה -אפנים והשעיה קולואידלית פולימרית. צנטריפוגות אולטרה מצוידות בדרך כלל גם במערכת ואקום ומערכת קירור כדי להבטיח את היציבות והבטיחות של המדגם במהלך צנטריפוגה במהירות גבוהה.
► סיווג לפי שימוש:
1) צנטריפוגה במעבדה תעשייתית: בעיקר מתאים לעיבוד מדגם בקנה מידה קטן, במהירות ובדיוק גבוה, המתאים למחקר מדעי, חינוך וניסויים עדינים.
2) צנטריפוגה במעבדה רפואית: משמש בעיקר בניסויים רפואיים, בתי חולים, חברות תרופות ותחומים אחרים. לצנטריפוגות רפואיות בדרך כלל יש מהירות גבוהה יותר ויכולת גדולה יותר, שיכולים לענות על צרכי האבחנה הקלינית ומחקר ופיתוח תרופות.
► סיווג על ידי בקרת טמפרטורה:
1) צנטריפוגה טמפרטורה רגילה: מתאים לדגימות חסרות רגישות בטמפרטורה.
2) צנטריפוגה בקירור: מצויד במערכת קירור, המתאימה לטיפול בדגימות רגישות לטמפרטורה. הצנטריפוגה המקרר מבטיחה כי המדגם נשמר בטמפרטורה נמוכה קבועה במהלך תהליך הצנטריפוגה, ומונע מהדגימה של הדגימה בגלל עליית הטמפרטורה.
בַּקָשָׁה
לצנטריפוגות במעבדה מגוון רחב של יישומים במספר שדות:
|
|
◆ ביולוגיה של תאים: משמש לבידוד תאים, מיצוי אורגנים ואוסף של supernatant של תרבית תאים. באמצעות צנטריפוגות, החוקרים יכולים לבודד במהירות ובמדויק תאים ואת רכיביהם, ולספק בסיס אמין לניסויים וניתוחים עוקבים. ◆ ביולוגיה מולקולרית: לצורך מיצוי DNA/RNA, טיהור חלבונים וניסויי הקבלה חיסונית. צנטריפוגות מפרידות בין המרכיבים השונים של התערובת לפי צפיפות וגודל כדי לחלץ את מולקולת היעד או החלבון. ◆ רפואה קלינית: להפרדת דגימות דם, כמו הפרדת סרום ופלזמה. צנטריפוגה יכול להפריד במהירות בין רכיבים שונים בדם, המספק בסיס חשוב לאבחון וטיפול במחלות. ◆ מדע הסביבה: לניתוח וטיפול באיכות מים בדגימות אדמה. צנטריפוגות יכולות להפריד ולרכז חומר מושעה בדגימות מים או אדמה, ולהקל על ניתוח ובדיקה לאחר מכן. |
בנוסף, צנטריפוגות במעבדה נמצאות בשימוש נרחב גם בתעשיית התרופות, תעשיית המזון, החקלאות, גידול בעלי חיים ותחומים אחרים, ומספקים תמיכה טכנית חשובה לייצור מוצרים ובקרת איכות.
בחירה ותחזוקה
בבחירת הצנטריפוגות במעבדה, המשתמשים צריכים לבחור בהתאם לצרכים הניסיוניים שלהם ומאפייני המדגם שלהם. להלן כמה גורמים שיש לקחת בחשבון בבחירת צנטריפוגה:
► מהירות: המהירות היא אחד הפרמטרים החשובים של הצנטריפוגה, הקובע את גודל הכוח הצנטריפוגלי ואת אפקט ההפרדה. המשתמש צריך לבחור את המהירות הנכונה בהתאם לצפיפות, גודל וצורת הדגימה.
► קיבולת: הקיבולת קובעת את מספר הדגימות בהן הצנטריפוגה יכול להתמודד. משתמשים צריכים לבחור את הקיבולת המתאימה בהתאם לגודל הניסוי ומספר הדגימה שלהם.
► בקרת טמפרטורה: לדגימות הדורשות טיפול בטמפרטורה נמוכה, המשתמש צריך לבחור צנטריפוגה המצוידת במערכת בקרת טמפרטורה. יחד עם זאת, המשתמשים צריכים לשים לב לדיוק ויציבות מערכת בקרת הטמפרטורה.
► בטיחות: בטיחות היא אחד הגורמים החשובים שיש לקחת בחשבון בבחירת צנטריפוגה. משתמשים צריכים לבחור צנטריפוגה עם מגוון מערכות הגנת בטיחות כדי להבטיח את הבטיחות והאמינות של הניסוי.
בשימוש בצנטריפוגות, המשתמשים צריכים גם לשים לב לנקודות הבאות:
► פעולה נכונה: המשתמש צריך להפעיל את הציוד בצורה נכונה בהתאם להוראות הצנטריפוגה כדי למנוע נזק לציוד או לכישלון הניסוי עקב התפתחות שגויה.
► תחזוקה שוטפת: משתמשים צריכים לשמור ולתחזק באופן קבוע את הצנטריפוגה, כמו ניקוי פנים הצנטריפוגה, לבדוק את בלאי רכיבי המנוע והרוטור.
► שימו לב לבטיחות: כאשר משתמשים בצנטריפוגות, המשתמשים צריכים לשים לב לענייני בטיחות, כמו לבישת ציוד מגן והימנעות מפתיחת המכסה כאשר הצנטריפוגה פועל.
הכרת תחזוקת הצנטריפוגה במעבדה
בנוסף לשיקולי התחזוקה לעיל, להלן ידע נוסף בתחזוקה המסייעים בהרחבת חייו של צנטריפוגה במעבדה ולשמור על ביצועיו.
► הימנע משימוש בעומס יתר: אל תעמיס יתר על המידה את הצנטריפוגה, כדי לא לגרום ליותר מדי בנטל על המנוע והרוטור. בחר את גודל המדגם המתאים וסוג הרוטור בהתאם למפרט הצנטריפוגה ודרישות הניסוי.
► שימו לב לזמן הצנטריפוגלי: הימנע מפעולה צנטריפוגלית ממושכת, במיוחד בתנאי טמפרטורה גבוהה או במהירות גבוהה. צנטריפוגה ממושכת עלולה להוביל לחימום יתר של המנוע, נושאים בלאי ובעיות אחרות.
► בדוק כבלי חשמל ותקעים באופן קבוע: וודא שכבלי החשמל והתקעים שלמים כדי למנוע סיכוני בטיחות פוטנציאליים הנגרמים כתוצאה מחוטי הזדקנות או תקעים רופפים.
► סביבת אחסון: אחסן את הצנטריפוגה בסביבה יבשה, מאווררת ונטולת אבק כדי למנוע נזק לציוד הנגרם על ידי גזים לחים ומאכלים.
► רשמו את יומן השימוש: קבע את יומן השימוש של הצנטריפוגה, רשום את הזמן, המהירות, הטמפרטורה והפרמטרים האחרים של כל שימוש ותחזוקת הציוד. זה עוזר לאתר בעיות ציוד ולתקן אותן בזמן.
► הכשרה מקצועית: ערכו הכשרה מקצועית בנושא הפעלת ותחזוקה של צנטריפוגה לעובדים חדשים כדי להבטיח שהם מבינים את הביצועים, נהלי התפעול ואמצעי זהירות הבטיחות של הציוד.
תגיות פופולריות: מכונת צנטריפוגה במעבדה, יצרני מכונות צנטריפוגה של סין מעבדה, ספקים, מפעל
שלח החקירה














