Центрифуг гэж юу вэ? Ямар арга хэрэглэдэг вэ? "Центрифуг" гэсэн нэр томъёо нь төвөөс зугтах хүчийг ашиглан бодисын шингэн эсвэл хатуу хэсгүүдийг янз бүрийн фракц болгон хуваахыг хэлнэ. Бодисыг ийм байдлаар тусгаарлах нь тусгай төхөөрөмж - центрифуг ашиглан хийгддэг. Аргын зарчим юу вэ?
Центрифугийн зарчим
Тодорхойлолтын талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье. Центрифуг гэдэг нь тусгай төхөөрөмжид хэт өндөр хурдтай эргүүлэх замаар бодисуудад үзүүлэх нөлөө юм. Аливаа центрифугийн гол хэсэг нь тусдаа фракц болгон тусгаарлах материал бүхий туршилтын хоолойг суурилуулах нүхийг агуулсан ротор юм. Роторыг өндөр хурдтайгаар эргүүлэх үед төвөөс зугтах хүч гарч ирдэг. Туршилтын хоолойд байрлуулсан бодисыг нягтын түвшнээс хамааран өөр өөр бодис болгон хуваана. Жишээлбэл, гүний усны дээжийг центрифуг хийх нь шингэнийг ялгаж, түүнд агуулагдах хатуу бодисыг тунадасжуулдаг.
Зохиогчарга
Центрифуг гэж юу болох нь анх удаа эрдэмтэн А. Ф. Лебедевийн хийсэн туршилтуудын дараа тодорхой болсон. Хөрсний усны найрлагыг тодорхойлохын тулд энэ аргыг судлаач боловсруулсан. Өмнө нь энэ зорилгоор шингэн тунадас, дараа нь түүнээс хатуу дээжийг салгах аргыг ашигладаг байсан. Центрифугийн аргыг хөгжүүлснээр энэ ажлыг илүү хурдан даван туулах боломжтой болсон. Энэхүү салгасны ачаар шингэнээс хатуу хэсгийг хэдхэн минутын дотор хуурай хэлбэрээр гаргаж авах боломжтой болсон.
Центрифугийн үе шатууд
Дифференциал центрифуг нь судлах ёстой бодисыг тунгаах үеэс эхэлдэг. Материалын ийм боловсруулалт нь тунгаагуурт явагддаг. Тунах явцад таталцлын нөлөөгөөр бодисын бөөмсүүд хуваагддаг. Энэ нь бодисыг төвөөс зугтах хүчийг ашиглан илүү сайн ялгахад бэлтгэх боломжийг олгодог.
Цаашилбал, туршилтын хоолой дахь бодисыг шүүнэ. Энэ үе шатанд шингэн хэсгүүдийг хатуу хэсгүүдээс тусгаарлах зориулалттай цоолсон бөмбөр ашигладаг. Үзүүлсэн үйл ажиллагааны явцад бүх хурдас центрифугийн хананд үлдэнэ.
Аргын ашиг тус
Шүүх, тунгаах гэх мэт бие даасан бодисыг ялгах бусад аргуудтай харьцуулахад центрифуг нь хамгийн бага чийгийн агууламжтай тунадас авах боломжтой болгодог. Энэхүү салгах аргыг ашиглах нь нарийн тархсан суспензийг салгах боломжтой болгодог. Үр дүн нь5-10 микрон хэмжээтэй тоосонцор авах. Центрифугийн өөр нэг чухал давуу тал бол жижиг хэмжээс, хэмжээтэй тоног төхөөрөмжийг ашиглан хэрэгжүүлэх боломж юм. Аргын цорын ганц дутагдал нь төхөөрөмжүүдийн эрчим хүчний өндөр зарцуулалт юм.
Биологи дахь центрифуг
Биологийн шинжлэх ухаанд бодисыг салангид бодис болгон салгах аргыг микроскопоор шинжилгээнд бэлтгэх шаардлагатай үед хэрэглэдэг. Энд центрифуг нь нарийн төвөгтэй төхөөрөмж - циторотор дээр хийгддэг. Ийм төхөөрөмжүүд нь туршилтын хоолойн үүрнээс гадна дээж эзэмшигч, нарийн төвөгтэй дизайн бүхий бүх төрлийн шилэн слайдаар тоноглогдсон байдаг. Олж авсан материалын чанар, үүний дагуу шинжилгээний үр дүнгээс олж авах ашигтай мэдээллийн хэмжээ нь биологийн судалгаа хийх үед центрифугийн загвараас шууд хамаардаг.
Газрын тос боловсруулах үйлдвэрт центрифуг
Центрифугийн арга нь газрын тосны үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай. Нэрэлтийн үед ус бүрэн ялгардаггүй нүүрсустөрөгчийн чулуужсан үлдэгдэл байдаг. Центрифуг нь тосны найрлагаас илүүдэл шингэнийг зайлуулж, чанарыг нь нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд тосыг бензолд уусгаж, дараа нь 60 oC хүртэл халааж, дараа нь төвөөс зугтах хүч хэрэглэнэ. Эцэст нь тухайн бодис дахь үлдсэн усны хэмжээг хэмжиж, шаардлагатай бол процедурыг давтан хийнэ үү.
Цусны центрифуг
Энэ аргыг анагаах ухаанд өргөн ашигладагзорилго. Анагаах ухаанд энэ нь дараахь асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог:
- Цусны плазмаферезийн цэвэршүүлсэн дээж авах. Эдгээр зорилгоор цусны эсийг сийвэнгээс нь центрифугт тусгаарладаг. Уг мэс засал нь цусыг вирус, илүүдэл эсрэгбие, эмгэг төрүүлэгч бактери, хорт бодисоос цэвэрлэх боломжтой болгодог.
- Донорт цус сэлбэхэд бэлдэж байна. Центрифуг хийх замаар биеийн шингэнийг тус тусад нь хэсэг болгон хуваасны дараа цусны эсийг донор руу буцаан өгч, цусны сийвэнг цус сэлбэхэд ашигладаг эсвэл дараа нь хэрэглэх зорилгоор хөлдөөдөг.
- Тромбоцитийн массыг тусгаарлах. Уг бодисыг тромбоцитоор баяжуулсан цусны сийвэнгээс гаргаж авдаг. Үүссэн массыг эмнэлгийн байгууллагуудын мэс заслын болон гематологийн тасаг, яаралтай эмчилгээ, мэс заслын өрөөнд ашигладаг. Тромбоцитийн массыг анагаах ухаанд ашигласнаар хохирогчдын цусны бүлэгнэлтийг сайжруулах боломжтой.
- Эритроцитын массын нийлэгжилт. Цусны эсийн центрифуг нь тусгай аргын дагуу түүний фракцуудыг нарийн салгах замаар явагддаг. Эритроцитоор баялаг бэлэн массыг цус алдах, мэс засал хийх үед цус сэлбэхэд ашигладаг. Эритроцитын массыг ихэвчлэн цус багадалт болон бусад системийн цусны өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг.
Орчин үеийн анагаах ухааны практикт эргэлдэх бөмбөрийг тодорхой хурдаар хурдасгаж, тодорхой агшинд зогсоох боломжтой шинэ үеийн олон төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэ нь цусны улаан эс, ялтас, сийвэн, ийлдэс болон цусыг илүү нарийвчлалтай ялгах боломжийг олгодогбөөгнөрөл. Биеийн бусад шингэнийг ижил аргаар шалгадаг, ялангуяа шээсний найрлага дахь бодисыг ялгадаг.
Центрифуг: үндсэн төрлүүд
Центрифуг гэж юу болохыг бид олж мэдсэн. Одоо энэ аргыг хэрэгжүүлэхэд ямар төхөөрөмж ашигладаг болохыг олж мэдье. Центрифуг нь хаалттай эсвэл нээлттэй, механик эсвэл механик хөтөчтэй. Гарын авлагын нээлттэй төхөөрөмжүүдийн ажлын гол хэсэг нь босоо байрлалтай эргэдэг тэнхлэг юм. Түүний дээд хэсэгт баар нь перпендикуляр бэхлэгдсэн бөгөөд хөдлөх металл ханцуйнууд байрладаг. Тэдгээр нь доод хэсэгт нарийссан тусгай туршилтын хоолой агуулдаг. Хөвөн ноосыг ханцуйны ёроолд байрлуулсан бөгөөд энэ нь металлтай харьцах шилэн хоолойг гэмтээхгүй байх боломжийг олгодог. Дараа нь төхөөрөмжийг хөдөлгөөнд оруулна. Хэсэг хугацааны дараа шингэн нь түдгэлзүүлсэн бодисоос тусгаарлагдана. Үүний дараа гарын авлагын центрифугийг зогсооно. Туршилтын хоолойн ёроолд өтгөн, хатуу тунадас хуримтлагддаг. Үүний дээр бодисын шингэн хэсэг байна.
Механик хаалттай төрлийн центрифуг нь туршилтын хоолойг байрлуулах олон тооны ханцуйтай байдаг. Ийм төхөөрөмжүүд нь гарын авлагаас илүү тохиромжтой байдаг. Тэдний роторууд нь хүчирхэг цахилгаан мотороор хөдөлдөг бөгөөд 3000 эрг / мин хүртэл хурдасгах чадвартай. Энэ нь шингэн бодисыг хатуу бодисоос илүү сайн ялгах боломжтой болгодог.
Центрифугийн үед хоолой бэлтгэх онцлог
Хэрэглэгддэг хоолойцентрифуг нь ижил масстай туршилтын материалаар дүүргэгдсэн байх ёстой. Тиймээс энд хэмжилт хийхэд өндөр нарийвчлалтай тусгай жинг ашигладаг. Центрифугийн олон хоолойг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай бол дараах аргыг хэрэглэнэ. Хос шилэн савыг жигнэж, ижил масстай болсны дараа тэдгээрийн аль нэгийг нь стандарт болгон үлдээдэг. Дараах хоолойнуудыг төхөөрөмжид оруулахын өмнө энэ дээжээр тэнцвэржүүлнэ. Центрифуг хийхэд бүхэл бүтэн цуврал хоолойг бэлтгэх шаардлагатай бол энэ техник нь ажлыг ихээхэн хурдасгадаг.
Хэт их туршилтын бодисыг туршилтын хоолойд хэзээ ч хийдэггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Шилэн савыг ирмэг хүртэлх зай нь 10 мм-ээс багагүй байхаар дүүргэдэг. Үгүй бол төвөөс зугтах хүчний нөлөөн дор бодис туршилтын хоолойноос асгарах болно.
Суперцентрифуг
Маш нарийн суспензийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгахад ердийн гарын авлага эсвэл механик центрифуг хангалтгүй. Энэ тохиолдолд төвөөс зугтах хүчнээс бодисуудад илүү гайхалтай нөлөө үзүүлэх шаардлагатай. Ийм процессыг хэрэгжүүлэхэд суперцентрифуг ашигладаг.
Танилцуулсан төлөвлөгөөний төхөөрөмжүүд нь 240 мм-ээс ихгүй диаметртэй жижиг диаметртэй хоолой хэлбэртэй сохор хүрдээр тоноглогдсон. Ийм бөмбөрийн урт нь түүний хөндлөн огтлолоос ихээхэн давсан бөгөөд энэ нь эргэлтийн тоог мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, хүчирхэг төвөөс зугтах хүчийг бий болгох боломжийг олгодог.
Суперцентрифугт туршилтын бодис бөмбөрт орж, хоолойн дагуу хөдөлж, хаягдсан тусгай цацруулагчийг цохино.төхөөрөмжийн ханан дээрх материал. Мөн хөнгөн болон хүнд шингэнийг тусад нь татах зориулалттай камерууд байдаг.
Суперцентрифугийн давуу талууд нь:
- үнэмлэхүй битүүмжлэл;
- хамгийн өндөр салалт;
- авсаархан хэмжээ;
- бодисыг молекулын түвшинд ялгах боломж.
Хаахдаа
Тиймээс бид центрифуг гэж юу болохыг олж мэдсэн. Одоогийн байдлаар энэ арга нь уусмалын тунадасыг тусгаарлах, шингэнийг цэвэршүүлэх, биологийн идэвхт болон химийн бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах шаардлагатай үед хэрэглээгээ олж байна. Хэт центрифуг нь бодисыг молекулын түвшинд ялгахад ашигладаг. Центрифугийн аргыг химийн, газрын тос, цөмийн, хүнсний үйлдвэр, түүнчлэн анагаах ухаанд идэвхтэй ашигладаг.
