دوارات مختبرات الأدوات

أنواع روافع مختبرات الأجهزة

يعد الوصول إلى سرعات عالية وتوليد قوى قوية أمرًا بالغ الأهمية في أجهزة الطرد المركزي ويتطلب استخدام روافع مناسبة. يقدم الجدول الموجز أدناه ملخصًا لبعض أنواع روافع مختبرات الأجهزة الشائعة المتاحة.

• روافع ذات زاوية ثابتة: كما يوحي الاسم، تتميز الروافع ذات الزاوية الثابتة بزاوية محددة، مما يعني أنها لا تتحرك أو تتغير أثناء عملية الطرد المركزي. في رافع ذات زاوية ثابتة، يتم تثبيت أنابيب العينة عند ميل ثابت بالنسبة للأفق أثناء تدويرها حول محور الرافع بسرعة عالية. عادةً ما يكون الميل عبارة عن إمالة تبلغ حوالي 25 إلى 40 درجة من العمودي. هذا هو نوع شائع من الروافع المستخدمة في العديد من أجهزة الطرد المركزي المختبرية.
• روافع دلو متأرجح: على عكس الروافع ذات الزاوية الثابتة، تسمح روافع الدلو المتأرجح لأنابيب العينة بالتأرجح جانبًا أثناء الطرد المركزي. هذا يعني أن أنابيب العينة في الرافع ستنتهي بها المطاف عمودية على محور الرافع الدوار. غالبًا ما تستخدم روافع الدلو المتأرجح عندما تكون هناك حاجة للفصل الأفقي أو عندما لا تؤدي عملية الطرد المركزي منخفضة السرعة باستخدام رافع ذو زاوية ثابتة إلى النتائج المرجوة.
• روافع ذات زاوية متغيرة: تُعرف أيضًا باسم رافع التأرجح للخارج، في رافع ذات زاوية متغيرة، يمكن لحامل العينة تغيير زاويتة أثناء الحركة أو الثبات. تتميز روافع التأرجح للخارج بمحاور أفقية مع دلاء أو غرف تحمل حاويات العينة. تُستخدم عادةً للطرد المركزي منخفض السرعة وكانت تُسمى سابقًا روافع الدلو المتأرجح، فهي تفصل العينات بناءً على الكثافة عن طريق التخلي عن الزوايا الثابتة أثناء الطرد المركزي. من المحتمل أن تكون روافع الدلو المتأرجح هي الأكثر شيوعًا للتطبيقات الباردة. يرجع ذلك إلى أنها يمكن أن تصل بسهولة إلى درجات حرارة تصل إلى -150 درجة مئوية ويمكن أن تكون مجهزة بغرفة فراغ خاصة لها تأثير على تقليل أي نوع من فقدان العينة بسبب التبخر.
• روافع أنابيب صغيرة: رافع أنابيب صغير هو جهاز طرد مركزي صغير الحجم أو سطح مكتب يستخدم لفصل كميات أصغر من السائل، وعادةً ما تكون أقل من 2 مللي لتر. يمكن أن تأتي بتصميم ذو زاوية ثابتة أو دلو متأرجح. يحتوي الأنبوب النموذجي لرافع الطرد المركزي الصغير على حجم أقصى يبلغ حوالي 1500 ميكرولتر، ويدور الرافع نفسه حول محور عمودي. تحتوي جميع الإعدادات المختبرية تقريبًا على أجهزة طرد مركزي صغيرة. يمكن استخدامها لتنقية الحمض النووي، والحمض النووي الريبي، والبروتينات، بالإضافة إلى تخفيف تركيز الأحماض النووية وتعليق الخلايا.

مواصفات وصيانة روافع مختبرات الأجهزة

تُعد مواصفات الرافع التفصيلية أمرًا بالغ الأهمية للمشترين الذين يرغبون في الاستثمار في منتجات عالية الجودة تلبي احتياجات مختبرهم. يجب عليهم أن يعرفوا أن مادة الرافع يمكن أن تؤثر على تصميمه، وبالتالي على سرعة الدوران. عادةً ما يكون للروافع المعدنية تصميمات مختلفة مناسبة لأنواع معينة من أجهزة الطرد المركزي. على سبيل المثال، قد تحصل المعدات العلمية للمشترين على رافع ذو زاوية ثابتة لجهاز طرد مركزي ذو زاوية ثابتة مائلة.

بالإضافة إلى مادة الرافع، تشمل المواصفات الأخرى التي يجب على المشترين الانتباه إليها سعة الحجم لكل أنبوب. تختلف هذه السعة بين الأنابيب الصغيرة والأنابيب المخروطية وأنواع الأنابيب الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحد الأقصى للدوران بالدقيقة (rpm) وقوة الجاذبية (g-force) التي يمكن لكل رافع تحقيقها أثناء عملية الطرد المركزي تختلف من رافع إلى آخر. بشكل عام، يتم تحديد هذه الميزات بواسطة تصميم الرافع والجهاز المتوافق معه.

لضمان طول العمر، يجب على المشترين الحصول على الروافع من علامات تجارية وشركات تصنيع موثوقة لضمان إمكانية صيانة الأجهزة بشكل كافٍ. في معظم الحالات، سيقدم المورد تعليمات الصيانة اللازمة. نظرًا لأن الرافع يدور باستمرار، يجب تشحيم براغيها من وقت لآخر لتقليل التآكل. للتنظيف، يجب على المشترين استخدام مواد التنظيف الموصى بها فقط، ويفضل أن تكون غير كاشطة. بعد التنظيف، يجب تجفيف الرافع تمامًا لتجنب التآكل.

نظرًا لأن معظم الروافع مصنوعة من معادن ذات خصائص مقاومة للتآكل، فيمكنها تحمل التفاعلات الكيميائية والبيئية. ومع ذلك، يمكن تحسين عمرها الافتراضي من خلال تخزينها بشكل مناسب. هذا يعني أنه يجب الاحتفاظ بها في منطقة ذات مناخ مُتحكم به بعيدًا عن البرودة الشديدة أو الحرارة العالية.

سيناريوهات استخدام روافع المختبر

تُعد روافع مختبرات الأجهزة مكونات أساسية في أجهزة الطرد المركزي. تُستخدم أنواع مختلفة من الروافع في إعدادات صناعية أو مختبرية متنوعة. تشمل بعض تلك سيناريوهات الاستخدام ما يلي:

• بحث العلوم الحيوية: تُستخدم رافع التأرجح للخارج بشكل شائع في مجال العلوم الحيوية. إنه قياسي في المختبرات السريرية والبحثية على حد سواء. تعد روافع التأرجح للخارج مثالية لدراسة العينات البيولوجية مثل البروتينات والحمض النووي والحمض النووي الريبي والخلايا وعوامل المرض. فهي تمارس قوة طرد مركزي أعلى، وهي ضرورية لعزل مكونات مختلفة. على سبيل المثال، يمكنهم استخراج الحمض النووي بنجاح من عينات الدم أو فصل عضيات الخلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها لترسيب البروتينات في محلول تحلل الخلايا.
• قطاع الرعاية الصحية: تستخدم المختبرات السريرية كل من الروافع ذات الزاوية الثابتة ورافع التأرجح للخارج. لأغراض التشخيص، يفصلون مكونات الدم في أجهزة الطرد المركزي باستخدام هذين النوعين من الروافع. رافع التأرجح للخارج هو أكثر ملاءمة لفصل البلازما عن الدم الكامل. في الوقت نفسه، تُستخدم الروافع ذات الزاوية الثابتة بشكل شائع لفصل المصل عن العينات المتخثرة.
• الهندسة الكيميائية: في صناعة معالجة المواد الكيميائية والصناعات البتروكيماوية، تُعد آلات الطرد المركزي ذات الروافع ذات الزاوية الثابتة مثالية. فهي تساعد في فصل المركبات العضوية في الخليط. تستخدم المختبرات الكيميائية هذه الروافع لفصل المواد المُحللة والمذيبات ومخاليط الجزيئات الكبيرة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الروافع ذات الزاوية الثابتة في مصافي النفط لفصل المستحلبات السائلة - السائلة أو التعليقات الصلبة - السائلة.
• إنتاج الأدوية: قد تستخدم شركات الأدوية كل من الروافع ذات الزاوية الثابتة والرافع الذي يضحي بنفسه في إنتاج الأدوية. لا يمكن استخدام الرافع الذي يضحي بنفسه إلا مرة واحدة ولغرض معين. يتم استخدامه بشكل شائع في إنتاج اللقاحات. إنه مثالي للفصل على نطاق واسع وتبسيط العمليات النهائية.
• معالجة الأغذية: يمكن استخدام آلات الطرد المركزي ذات الروافع المختبرية ذات الزاوية الثابتة أو التأرجح للخارج في صناعة الأغذية والمشروبات. فهي مثالية لتوضيح عصائر الفاكهة، وفصل الكريمة عن الحليب، واستخراج الزيوت الأساسية والنكهات، من بين العديد من إجراءات معالجة الأغذية الأخرى.

كيفية اختيار روافع مختبرات الأجهزة

يعتمد اختيار رافع المختبر المناسب على عدد من العناصر الأساسية للمختبر.

• التوافق العالمي والاختيار:

  يجب أن يكون الرافع متوافقًا عالميًا مع أكبر عدد ممكن من طرازات أجهزة الطرد المركزي لتلبية مجموعة واسعة من الاحتياجات. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون هناك مجموعة عالمية واسعة مع أنواع مختلفة من الروافع لتطبيقات مختلفة.

• الجودة وضمانها:

  تساعد الروافع عالية الجودة على ضمان التشغيل طويل الأمد لجهاز الطرد المركزي. يجب اختيار الموردين والشركات المصنعة المشهورين فقط لضمان جودة المنتج وسمعة قوية.

• تركيز التطبيق الخاص:

  قد تتطلب بعض التطبيقات المحددة روافع متخصصة. على سبيل المثال، تُعد الروافع ذات الزاوية مناسبة للفصل على أساس التدرج الكثافة، وتُعد روافع التأرجح للخارج مثالية للعينات ذات الحجم الكبير. لذلك، لا يزال معيار الاختيار المحدد يعتمد على تركيز عمل المختبر.

عند الشراء، يجب على المشترين تحديد احتياجاتهم أولاً. حاول تحديد أنواع العينات والحجوم والسرعات والفصلات التي يؤديها المختبر عادةً. سيساعد هذا في تحديد نوع رافع الطرد المركزي المناسب.

بالإضافة إلى ذلك، من المهم مراعاة توافق الرافع مع جهاز الطرد المركزي المتوفر بالفعل في المختبر. عند شراء رافع جديد، تأكد من التحقق من توافقه مع الطراز المستخدم حاليًا لتجنب أي مشاكل في المطابقة.

يجب ضمان الجودة عند استخدام الرافع، حيث أن ضعف الجودة أو التلف يمكن أن يؤثر على نتائج عمل المختبر. لذلك، يجب على المشترين اختيار العلامات التجارية والموردين الموثوق بهم عند الشراء.

يجب على المشترين أيضًا إجراء مقارنة معقولة للأسعار. سيساعد فهم أعمق لسعر السوق في اتخاذ اختيار أكثر عقلانية. بشكل عام، من المرجح أن يكون الرافع ذو السعر الأعلى بجودة أفضل. ومع ذلك، يحتاج المشترون أيضًا إلى التأكد من أن أدائه يلبي المتطلبات.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هو الغرض من رافع الطرد المركزي؟

ج1: يخدم رافع أداة المختبر للطرد المركزي الغرض من تدوير العينات بسرعات عالية لتسهيل عملية الفصل.

س2: ما هي أنواع روافع الطرد المركزي؟

ج2: هناك ثلاثة أنواع رئيسية لرافع الطرد المركزي، وهي رافع ذات زاوية ثابتة ورافع عمودي ورافع تأرجح للخارج.

س3: هل يفصل رافع الطرد المركزي المركبات بنفس المعدل؟

ج3: لا، يفصل رافع الطرد المركزي المركبات بمعدلات مختلفة بناءً على كثافتها.

س4: ما هي بعض المواد الشائعة المستخدمة لصنع روافع الطرد المركزي؟

ج4: تُصنع روافع الطرد المركزي باستخدام مواد مختلفة مثل الألومنيوم والتيتانيوم والألياف الكربونية والكربتون.