مدونات

تم اختراع أول جهاز طرد مركزي في ألمانيا عام 1836. وفي عام 1876، اخترع سويدي أول جهاز طرد مركزي يمكنه فصل القشدة ودهن الحليب من الحليب. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام جهاز الطرد المركزي في صناعة المواد الغذائية. في القرن العشرين، ابتكر العلماء السويديون جهاز طرد مركزي عالي السرعة وقاموا بفصل الهيموجلوبين عن الدم لأول مرة. ومنذ ذلك الحين، فتحت أجهزة الطرد المركزي فصلاً جديدًا في أبحاث الكيمياء الحيوية. اليوم، تستخدم أجهزة الطرد المركزي على نطاق واسع في الكيمياء الحيوية والطبية والغذائية وغيرها من المجالات.

نأمل أن تكون معلومات أجهزة الطرد المركزي التي جمعها ويلسو مفيدة لفهمك.

ويمكننا تصنيف أجهزة الطرد المركزي من الجوانب التالية:

الحجم والهيكل: جهاز طرد مركزي صغير، جهاز طرد مركزي خلوي، جهاز طرد مركزي على الطاولة، جهاز طرد مركزي قائم على الأرض، إلخ. جهاز الطرد المركزي الصغير لديه أصغر سعة وحجم بينما جهاز الطرد المركزي القائم على الأرضية لديه أكبر حجم وقدرة.

جهاز الطرد المركزي لعلم الخلايا هو جهاز طرد مركزي خاص يمكنه فصل العينات ذات الطبقة الرقيقة باستخدام دوار اللطاخة. قام الباحثون بمسح الخلايا أو الأنسجة التي تم اختبارها على الشريحة الزجاجية، حيث أن دوران الدوار أفقي، حتى يتمكن من فصل أنواع الخلايا المختلفة بواسطة قوى الطرد المركزي ومن ثم مراقبتها على الشريحة.

درجة الحرارة: وتنقسم إلى أجهزة طرد مركزي مبردة (Cryocentrifuge) وأجهزة طرد مركزي بدرجة حرارة عادية. يتراوح نطاق درجة الحرارة لأجهزة الطرد المركزي المبردة بشكل عام بين -20 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية، ويكون نطاق درجة الحرارة العادية بشكل عام أقل من درجة حرارة الغرفة (15 درجة مئوية إلى 25 درجة مئوية)

السرعة: أجهزة الطرد المركزي منخفضة السرعة وعالية السرعة. السرعة في حدود 10,000 دورة في الدقيقة هي سرعة منخفضة، والسرعة التي تتجاوز 10,000 دورة في الدقيقة هي سرعة عالية.

RCF إلى حساب RPF

نحن نعلم أن مبدأ عمل جهاز الطرد المركزي يعتمد على القوة الناتجة عن القصور الذاتي للجسم أثناء الدوران. يشار إلى قوة الطرد المركزي باسم RCF، ويشار إلى سرعة الدوران باسم RPF. يتم استخدام هاتين المعلمتين لوصف عملية الفصل بالطرد المركزي. يشير RCF إلى قوة الطرد المركزي، وهي القوة التي تتعرض لها العينة أثناء عملية الطرد المركزي. يشير عدد الدورات في الدقيقة إلى عدد الدورات في الدقيقة، أي دوران جهاز الطرد المركزي، وتمثل سرعة جهاز الطرد المركزي عدد الدورات في الدقيقة.

أثناء عملية الطرد المركزي، ضع محلول العينة في الدوار، فإن قوة الطرد المركزي النسبية (RCF) الناتجة عن دوران الدوار الناتج عن المحرك تتسبب في تحرك الأجسام الثقيلة (الجسيمات) في العينة إلى أسفل أنبوب الطرد المركزي. يعتمد أداء الفصل على السرعة ونصف قطر الدوار ووقت التشغيل. يعتمد RCF على المسافة الأفقية من موضع العينة إلى مركز المحور، أي نصف قطر الدوران (r) وسرعة الدوران (n)

صيغة الحساب هي كما يلي:

RCF＝1.118×10-5×n²×r（×g）

N-（r/min）

R-（cm）

G-（9.8N/kg）

أنواع الدوارات

دوار الطرد المركزي هو الجزء الأساسي لجهاز الطرد المركزي الذي يحتوي على الأنواع التالية:

زاوية الدوار

تشير زاوية الدوار إلى الدوار بزاوية ميل معينة بين غرفة أنبوب الطرد المركزي والعمود الدوار. في عملية الطرد المركزي، يتم تثبيت الزاوية قبل أنبوب الطرد المركزي والعمود. عندما يتم طرد العينة، فإنها ستترسب أولاً على الجدار الجانبي لأنبوب الطرد المركزي، ثم تنزلق إلى أسفل أنبوب الطرد المركزي لتتجمع. إنه الدوار الأكثر شمولاً.

ملاحظة: من المستحسن استخدام غطاء للطرد المركزي زاوية الدوار. إذا لم يكن الأمر كذلك، فإن غرفة الطرد المركزي سوف تسبب احتكاكًا مقاومًا كبيرًا مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. سيؤثر ذلك على المحرك والضاغط، مما يؤدي إلى تقصير عمر خدمة جهاز الطرد المركزي. يمكن للدوار المحكم للهباء الجوي أيضًا تجنب التسرب. 

سوينغ الدوار

يتكون الدوار المتأرجح عادة من 4-6 دلو. يتم استخدام محولات مختلفة لوضع الأنابيب والألواح المختلفة مثل أنابيب الطرد المركزي وألواح الآبار العميقة وألواح PCR وألواح إليسا. أثناء عملية الطرد المركزي، سوف يتحرك أنبوب الطرد المركزي وزاوية المحور من 0° إلى 90°. وسيتم فصل العينة لسهولة جمعها. لذلك ستكون سرعتها أقل بكثير من نفس زاوية النموذج. عندما يتوقف الطرد المركزي، سيكون أنبوب الطرد المركزي والعمود متوازيين.

كيفية الاختيار الصحيح للنموذج؟

عند اختيار جهاز طرد مركزي، نحتاج إلى التأكد من متطلباتنا من خلال تأكيد المعلمات التالية.

السرعة: يمكن تصنيف أجهزة الطرد المركزي حسب السرعة إلى أجهزة طرد مركزي منخفضة السرعة وأجهزة طرد مركزي عالية السرعة. كل جهاز طرد مركزي له حدود للسرعة وتختلف السرعة أيضًا وفقًا لأنواع الدوار المختلفة وحجم العينة.

درجة الحرارة: سيتم تدمير بعض العينات بسبب ارتفاع درجة الحرارة لذلك يحتاج المستخدم إلى اختيار جهاز الطرد المركزي المبرد (جهاز الطرد المركزي المبرد) الذي يحافظ على درجة حرارة العينة.

الحجم: بشكل عام، حجم جهاز الطرد المركزي، e = حجم كل أنبوب * رقم الأنبوب، إجمالي حجم العمل وحجم الغرفة هو نفسه.

الدوار: الدوار له نموذجه ونوعه الثابت الذي يتوافق مع حجم جهاز الطرد المركزي. لذلك من المهم جدًا اختيار الدوار المناسب.

الحجم: اختر النوع القائم على الأرضية أو النوع الموضوع على الطاولة أو النوع الصغير وفقًا لمتطلبات التجارب.

النقل والتخزين

يوصى باستخدام صندوق خشبي أو صندوق كرتوني لتعبئة جهاز الطرد المركزي بالرغوة المملوءة بالداخل. يحتاج النقل إلى تجنب الاهتزاز والسحق.

تخزين

يوصى بوضع جهاز الطرد المركزي في مكان داخلي جيد التهوية وجاف ونظيف دون أي مواد قابلة للتآكل أو الانفجار. إذا لم يتم استخدام جهاز الطرد المركزي على المدى الطويل، يرجى وضعه في الصندوق.

تنظيف جهاز الطرد المركزي بقطعة قماش نظيفة بمنظف معتدل قبل استخدامه إذا توقف عن العمل لأكثر من أسبوع واحد.