What is the basic mechanism of how a centrifuge separates mixtures?

A centrifuge rapidly spins a rotor containing samples, generating centrifugal force directed away from the axis of rotation. This force causes particles with different densities to separate, with heavier particles moving toward the bottom of the tube. The separation speed depends on particle size and density, making centrifugation much faster than gravity-based sedimentation.

How should centrifuge tubes be prepared before use?

Select tubes compatible with your centrifuge's maximum RPM and verify limits in the documentation. Inspect tubes for cracks or damage and ensure they are intact. Fill each tube to no more than three-quarters full to prevent spills, then balance tubes and cap them tightly before placing them in the rotor.

What precautions are necessary when centrifuging hazardous materials?

Wear appropriate personal protective equipment and prepare samples in a fume hood or laminar flow cabinet. Use secondary containment such as glass or plastic inserts for hazardous chemicals or biological samples. Sealed safety tubes provide an additional contained environment. Always ensure proper use of personal protective equipment when handling potentially dangerous materials.

What rotor inspection steps should be completed before centrifugation?

Verify the rotor is appropriate for your centrifuge and check that it and its cover are clean, dry, and free of cracks or deformities. Inspect O-rings for wear and examine the centrifuge spindle for bending or damage. Ensure the rotor is correctly seated on the spindle and that sample tubes fit snugly without gaps.

What should you do if unusual sounds or vibrations occur during centrifugation?

Immediately turn off the power button to stop the centrifuge. Evacuate the immediate area and allow the rotor to stop completely before approaching. Inspect samples for spillage and the rotor for abnormalities or imbalances. Do not attempt to restart until the cause is identified and resolved.

How should a centrifuge be decontaminated after use with biological samples?

Decontaminate the rotor with 10% bleach regardless of whether a spill occurred. Allow the bleach to stand for 30 minutes, then rinse with 70% ethanol and air dry completely. After decontamination, remove and inspect the rotor for damage and document your use in the logbook.

What is the proper procedure for cleaning up a centrifuge spill?

Clean the centrifuge immediately using appropriate personal protective equipment for any hazards present. Dispose of contaminated materials according to guidelines. Do not use abrasive brush wires, as they damage the rotor. For life-threatening hazards, alert emergency personnel and do not attempt cleanup yourself.

العمل مع أجهزة الطرد المركزي

0 مشاهدات07:07 د

1. البروتوكول العام للاستخدام الآمن لأجهزة الطرد المركزي

يجب على مشرف المختبر أو مسؤول سلامة المختبر التأكد من تدريب جميع المستخدمين بشكل صحيح على اختيار الدوار وأنبوب العينة والتشغيل السليم لجهاز الطرد المركزي.
يجب أن يخضع أي مستخدم جديد للإشراف عن كثب من قبل مستخدم مدرب حتى يصبح واثقا من كيفية استخدام الأداة بشكل صحيح.
قبل استخدام الجهاز ، يجب على كل مستخدم قراءة وفهم تعليمات السلامة الخاصة بجهاز الطرد المركزي المحدد بعناية.
اعتمادا على العينة ، يجب استخدام الدوارات المتوافقة.
يجب أن يكون الدوار والأنبوب والمغزل نظيفين وجافين وخاليين من التشققات أو التشوهات.
يجب فحص الحلقات O بحثا عن أي تآكل أو تشققات.
من المهم التأكد من أن الأنابيب المستخدمة في الطرد المركزي متوافقة مع العينة وسرعة الدوران (منخفضة أو عالية أو فائقة).
يجب ألا تملأ أنابيب الطرد المركزي أكثر من ثلاثة أرباع الحد الأقصى لمستوى التعبئة.
يجب تغطية الأنابيب بإحكام.
من المهم للغاية موازنة الأنابيب المعاكسة لبعضها البعض. قد يؤدي عدم القيام بذلك إلى فصل غير كامل ، وفي الحالات القصوى ، يمكن أن يتسبب في تشتت محتويات الأنبوب في مبيت جهاز الطرد المركزي.
قبل تشغيل جهاز الطرد المركزي ، يجب فحص الدوار للتأكد من وضعه بشكل صحيح على محرك الأقراص وإغلاق الغطاء بشكل صحيح.
يجب أن يظل الغطاء مغلقا في جميع الأوقات عندما يكون جهاز الطرد المركزي قيد التشغيل ، ويجب ألا يكون مفتوحا أبدا حتى يتوقف الدوار تماما.
يجب أن يظل المشغل بالقرب من جهاز الطرد المركزي حتى يصل بأمان إلى سرعة التشغيل المستهدفة. في حالة وجود أصوات أو اهتزازات غير عادية ، يجب إيقاف تشغيل الأداة على الفور. يجب عدم تجاوز الحد الأقصى للسرعة للجهاز. عند إيقاف التشغيل ، اترك وقتا كافيا حتى يتباطأ الدوار إلى وضع التوقف. تحتوي أجهزة الطرد المركزي الحديثة على مؤشرات تشير إلى أنه من الآمن فتح جهاز الطرد المركزي.
بمجرد انتهاء الطرد المركزي ، يجب إزالة العينات وفحص الجهاز بحثا عن أي انسكابات أو تسريبات. إذا لزم الأمر ، يجب تنظيف الدوار جيدا.

2. احتياطات إضافية أثناء التعامل مع المواد الكيميائية الخطرة أو المواد المعدية

عند استخدام مواد كيميائية خطرة أو عينات بيولوجية قد تكون معدية ، من المهم تسمية الأداة أثناء استخدامها لتنبيه العمال الآخرين إلى الخطر.
يجب ارتداء القفازات المناسبة¹ للتعامل مع العينات الخطرة.
يجب استخدام أنابيب الأمان المختومة. يفضل استخدام الحبس الثانوي ، إن وجد ، لأنابيب الطرد المركزي. عادة ما تكون هذه في شكل إدخالات بلاستيكية أو زجاجية يتم وضعها مباشرة في دلاء عينات جهاز الطرد المركزي.
بمجرد انتهاء الطرد المركزي ، يجب إزالة الأنابيب من الدوار وفتحها فقط في غطاء الدخان أو خزانة السلامة البيولوجية ، حسب الاقتضاء.
يجب أن يتم التنظيف ، إذا لزم الأمر ، بحذر شديد ، حتى لا يعرض المشغل للمواد الكيميائية الخطرة أو المواد المعدية. في حالة انسكاب هذه العينات، انظر الخطوة 3، حالات الطوارئ، أدناه.
بالنسبة لأنواع معينة من العينات الخطرة ، قد يكون من الأفضل الحفاظ على الإجراءات القياسية وبروتوكولات التنظيف في المختبر. وينبغي استعراض هذه المسائل واستكمالها وفقا لذلك، حسب الاقتضاء.

3. حالات الطوارئ وتدابير سلامتها

قد تنشأ حالة طارئة في حالة تعطل الدوار أو إذا كان هناك انسكاب في جهاز الطرد المركزي بسبب كسر الأنبوب أو سوء التعامل معه. وفي مثل هذه الحالات، ينبغي اتخاذ الخطوات التالية.

يجب إيقاف تشغيل جهاز الطرد المركزي على الفور ويجب إبقاء الغطاء مغلقا حتى يتم إخطار الآخرين وإخلاء الموقع. يجب إنهاء الطاقة عند زر الطاقة على الجهاز. سيتم وضع الزر إما في الجزء الأمامي أو الجانبي أو الخلفي من الجهاز. يجب على المستخدم التعرف على موقعه. إذا كان زر الطاقة معطلا ، فيجب على المستخدم إزالة قابس الطاقة الرئيسي من مقبس الحائط.
لتقليل مخاطر الهباء الجوي ، من الأفضل أحيانا ترك جهاز الطرد المركزي دون أن يمس لمدة 0.5 ساعة على الأقل. استشر المستند الفني لجهاز الطرد المركزي.
لتنظيف الانسكابات ، يجب أن يكون المشغل على دراية جيدة بالعينة المستخدمة ويجب أن يرتدي الملابس المناسبة بما في ذلك معطف المختبر والقفازات ودرع الوجه ونظارات السلامة.
1. بمجرد التنظيف ، يجب التخلص من المواد المنسكبة بشكل صحيح ويجب التخلص من الملابس الواقية الملوثة أو تنظيفها بشكل صحيح. يجب غسل اليدين وأي جلد مكشوف جيدا.
في حالة التعرض العلني لمواد شديدة الخطورة ، يجب استدعاء 911 أو إعطاء رعاية طبية فورية للشخص المصاب.

4. صيانة جهاز الطرد المركزي

ملاحظة: عادة ما يكون جسم جهاز الطرد المركزي مصنوعا من معادن يمكن أن تتآكل في وجود الرطوبة أو المواد الكيميائية أو عوامل التنظيف القوية. من أجل الصيانة المناسبة لجهاز الطرد المركزي ، يوصى باتباع تعليمات الشركة المصنعة للتنظيف والصيانة. بخلاف ذلك ، هناك بعض التدابير العامة للصيانة التي يجب وضعها في الاعتبار كما يلي.

يجب أن تظل أجهزة الطرد المركزي نظيفة وجافة دائما.
يجب تنظيف أي نوع من الانسكابات على الفور.
يجب تطهير الدوار بعد استخدامه بمواد بيولوجية ومشعة. يوصى باستخدام مبيض بنسبة 10٪ لمدة 30 دقيقة متبوعا بنسبة 70٪ إيثانول ، مما يترك الدوار يجف في الهواء.
لا ينبغي أبدا استخدام أسلاك الفرشاة الكاشطة لتنظيف الدوار والأجزاء المرتبطة به.
يجب فحص الدوار بعد كل استخدام من قبل المشغل وسنويا على الأقل من قبل مفتش الشركة المصنعة.
يجب الاحتفاظ بسجل لكل جهاز طرد مركزي للاحتفاظ بسجل للمستخدمين والعينات وسجل الخدمة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تضمين نسخ من أي مواد متعلقة بالضمان في دفتر السجل هذا.

الطرد المركزي هو أحد أقوى الأدوات المستخدمة في المختبرات لفصل المخاليط غير المتجانسة ، ولكنه قد يكون خطيرا ، وبالتالي يجب تطبيق احتياطات السلامة.

يقوم جهاز الطرد المركزي بتدوير العينات بسرعة لفصل المواد غير المتجانسة ، مما يؤدي إلى قوى طرد مركزي شديدة على العينات والأداة. نظرا للسرعة العالية التي تعمل بها جهاز الطرد المركزي ، يمكن أن يتسبب في إصابة خطيرة للمستخدم إذا أسيء التعامل معه. لذلك ، يجب توخي الحذر بشكل خاص عند استخدام جهاز الطرد المركزي لمنع الانسكابات والتلف الذي يلحق بالمعدات.

سيوضح هذا الفيديو آلية جهاز الطرد المركزي وكيفية تشغيله وصيانته بأمان.

قبل الخوض في تفاصيل تدابير السلامة ، دعنا نراجع بسرعة أساسيات الطرد المركزي. تحتوي أجهزة الطرد المركزي على دوار موجود على مغزل. يمكن عادة تركيب الدوارات ذات الأحجام المختلفة على مغزل واحد لاستيعاب زجاجات أو أنابيب أو أكياس عينات مختلفة. يقوم المحرك بتدوير الدوار عند دورة في الدقيقة أو دورات محددة في الدقيقة. وهذا بدوره يضفي قوة الطرد المركزي على الخليط غير المتجانس الموجه بعيدا عن محور الدوران ، والذي يفصل الجسيمات ذات الكثافات المختلفة.

تعمل أجهزة الطرد المركزي منخفضة السرعة عند أقل من 10,000 دورة في الدقيقة ، وسرعة عالية تصل إلى 21,000 ، وأجهزة الطرد المركزي الفائقة تصل إلى 30,000 وما فوق. كل نوع له دوارات مختلفة متوافقة معه. بعد الجري ، عادة ما يؤدي نظام الكبح إلى إبطاء الدوار. في أي جهاز طرد مركزي ، تشوه السرعة العالية الدوار.

في الاستخدام العادي ، سيعود إلى حجمه السابق. ومع ذلك ، إذا تجاوزت القوة الناتجة عن الدوران أقصى قوة يمكن أن يتعامل معها الدوار ، فقد يتشوه بشكل دائم. هذا يمكن أن يؤدي إلى تشققات ، والتي بدورها قد تؤدي إلى فشل خطير. من ناحية أخرى ، قد تؤدي أعطال أجهزة الطرد المركزي إلى تسرب العينة ، مما قد يكون خطيرا إذا كانت هناك مواد خطرة ويجب التعامل معها بحذر. الآن ، سوف نوضح لك كيفية تحضير العينات واستخدامها بأمان في جهاز الطرد المركزي.

أولا ، حدد أنابيب الطرد المركزي المناسبة المتوافقة مع سرعات الدوران التي تريد استخدامها. تحقق من الوثائق لمعرفة حدود الأنبوب. يجب أن تكون الأنابيب سليمة وخالية من أي تشققات. املأ كل منها بما لا يزيد عن 3/4 ممتلئة لمنع الانسكابات. ثم تأكد من أن الأنابيب متوازنة وقم بتغطيتها بإحكام.

عند الطرد المركزي للعينات الكيميائية أو البيولوجية الخطرة ، اتخذ احتياطات خاصة. ارتد معدات الحماية المناسبة ، وقم بإعداد العينات في بيئة عمل مناسبة ، مثل غطاء الدخان أو خزانة التدفق الصفيحي. لمزيد من المعلومات حول ميزات الأمان هذه ، راجع مقاطع فيديو JoVE على Fume Hoods.

إذا لزم الأمر ، استخدم احتواء ثانويا للمواد الخطرة ، مثل ملحق زجاجي أو بلاستيكي. يمكن أيضا استخدام أنابيب الأمان المختومة التي توفر بيئة محتوية. يجب تدريب الجميع قبل استخدام أي جهاز طرد مركزي أو دوار.

حدد الدوار المناسب لجهاز الطرد المركزي. تأكد من أن الدوار وغطاءه نظيفان وجافان ولا يوجد به تشققات أو تشوهات. تأكد من عدم ارتداء الحلقات O الموجودة على الدوار أو الغطاء. تحقق أيضا من مغزل جهاز الطرد المركزي لمعرفة ما إذا كان مثنيا أو به أي تشوهات أخرى. ثم ضع الدوار على المغزل مع التأكد من وضعه بشكل صحيح. أدخل عينات في الدوار ، وتأكد من أن الأنابيب تتناسب بشكل مريح مع الدوار.

ضع دائما أنابيب متوازنة مقابل بعضها البعض. قم بتغطية الدوار ، مع التأكد من إحكام الختم. أغلق غطاء جهاز الطرد المركزي وابدأ برنامجك. مرة أخرى ، شاهد فيديو الطرد المركزي السابق ل JoVE ، لمزيد من المعلومات حول تشغيل برنامج الطرد المركزي.

ابق في جهاز الطرد المركزي حتى يصل إلى سرعته القصوى. تعرف على موقع زر الطاقة. قم بإيقاف تشغيل زر الطاقة إذا كان هناك أي أصوات أو اهتزازات غير عادية لإيقاف جهاز الطرد المركزي على الفور. ثم قم بإخلاء المنطقة المجاورة حتى يتوقف الدوار. بمجرد توقفه ، افحص العينات بحثا عن الانسكاب والدوار بحثا عن أي تشوهات أو اختلالات. إذا لم تكن هناك مشاكل ، فانتظر حتى تكمل جهاز الطرد المركزي برنامجها وتتوقف تماما.

انتظر نصف ساعة إضافية في حالة وجود مواد كيميائية مكونة للرذاذ. وإلا، يمكنك فتح

جهاز الطرد المركزي على الفور. قم بإزالة العينات وأعدها إلى منطقة متخصصة لفتحها إذا لزم الأمر. في حالة حدوث انسكاب ، قم بتنظيف جهاز الطرد المركزي على الفور. استخدم معدات الوقاية الشخصية المناسبة لأي خطر ، وتخلص من المواد الملوثة وفقا للإرشادات. لا تستخدم أسلاك الفرشاة الكاشطة للتنظيف لأنها قد تتلف الدوار. تنبيه موظفي الطوارئ، ولا تحاول تنظيف جهاز الطرد المركزي في حالة انسكاب المخاطر التي تهدد الحياة.

قم بتطهير الدوار باستخدام مبيض بنسبة 10٪ لأي عينات بيولوجية مستخدمة في جهاز الطرد المركزي بغض النظر عن الانسكاب أم لا. اترك المبيض لمدة 30 دقيقة ، ثم اشطف 70٪ من الإيثانول وجفف في الهواء. أخيرا ، قم بإزالة الدوار وفحصه بحثا عن أي ضرر ، وقم بتدوين استخدامك في السجل.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE في استخدام أجهزة الطرد المركزي. يجب أن تفهم الآن كيفية تحضير عيناتك وكذلك كيفية تشغيل الأداة وصيانتها.

شكرا للمشاهدة.

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: روبرت إم ريو وسوبريتا جاريمون ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، يونيفرسيتي بارك ، بنسلفانيا

قوة جاذبية الأرض قادرة على فصل الخلائط غير المتجانسة. ومع…