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.

Работа с центрифугами

0 views07:07 min

1. Общий протокол безопасного использования центрифуг

Руководитель лаборатории или сотрудник лаборатории по безопасности должен обеспечить, чтобы все пользователи были должным образом обучены выбору ротора, пробирки для проб и правильной эксплуатации центрифуги.
Любой новый пользователь должен находиться под пристальным наблюдением обученного пользователя до тех пор, пока он/она не будет уверен в том, как правильно пользоваться прибором.
Перед использованием прибора каждый пользователь должен внимательно прочитать и понять инструкции по технике безопасности для конкретной центрифуги.
В зависимости от образца следует использовать совместимые роторы.
Ротор, труба и шпиндель должны быть чистыми, сухими и без трещин или деформаций.
Уплотнительные кольца должны быть проверены на износ или наличие трещин.
Важно убедиться, что пробирки, используемые для центрифугирования, совместимы с образцом и скоростью вращения (низкая, высокая или ультра).
Пробирки центрифуги не должны заполняться более чем на три четверти от их максимального уровня заполнения.
Трубки должны быть плотно закрыты.
Крайне важно сбалансировать трубки друг напротив друга. Несоблюдение этого требования может привести к неполному разделению и, в крайних случаях, может привести к рассеиванию содержимого пробирки в корпусе центрифуги.
Перед включением центрифуги следует проверить ротор, чтобы убедиться, что он правильно установлен на приводе и крышка надежно закрыта.
Крышка должна быть всегда закрыта во время работы центрифуги и никогда не должна быть открыта до полной остановки ротора.
Оператор должен оставаться в непосредственной близости от центрифуги до тех пор, пока она не достигнет заданной рабочей скорости. В случае появления необычных звуков или вибраций инструмент следует немедленно выключить. Ни в коем случае нельзя превышать ограничение скорости прибора. При выключении дайте достаточно времени, чтобы ротор замедлился до остановки. Современные центрифуги имеют индикаторы, которые будут означать, что открывать центрифугу безопасно.
После завершения центрифугирования образцы должны быть удалены, а прибор должен быть проверен на наличие разливов или утечек. При необходимости ротор следует тщательно очистить.

2. Дополнительные меры предосторожности при работе с опасными химическими веществами или инфекционными материалами

При использовании опасных химических веществ или биологических образцов, которые могут быть инфекционными, важно маркировать прибор во время использования, чтобы предупредить других работников об опасности.
Для работы с опасными образцами следует надевать соответствующие перчатки¹.
Следует использовать герметичные предохранительные трубки. Предпочтительно использовать вторичное удержание, если таковое имеется, для центрифужных пробирок. Обычно они имеют форму пластиковых или стеклянных вкладышей, которые помещаются непосредственно в ведра для образцов центрифуги.
После завершения центрифугирования пробирки следует снять с ротора и открывать только в вытяжном шкафу или шкафу биологической безопасности, в зависимости от обстоятельств.
Очистка, при необходимости, должна выполняться с особой осторожностью, чтобы не подвергать оператора воздействию опасных химических веществ или инфекционных материалов. В случае разлива таких проб см. шаг 3 «Чрезвычайные ситуации» ниже.
Для конкретных типов опасных проб может быть предпочтительнее соблюдать стандартные процедуры и протоколы очистки в лаборатории. Они должны быть пересмотрены и обновлены соответствующим образом, по мере необходимости.

3. Чрезвычайные ситуации и меры их безопасности

Аварийная ситуация может возникнуть в случае неисправности ротора или разлива в центрифуге из-за поломки пробирки или неправильного обращения. В таких ситуациях следует предпринять следующие шаги.

Центрифугу следует немедленно выключить, а крышку держать закрытой до тех пор, пока другие не получат уведомление и не покинут место. Подача питания должна быть прекращена с помощью кнопки включения на приборе. Кнопка будет расположена либо спереди, либо сбоку, либо сзади прибора. Пользователь должен ознакомиться с его расположением. Если кнопка включения неисправна, то пользователю следует вынуть основную вилку питания из розетки.
Чтобы снизить риск попадания аэрозолей, иногда лучше оставить центрифугу нетронутой хотя бы на 0,5 ч. Обратитесь к технической документации центрифуги.
Для очистки разливов оператор должен быть хорошо знаком с используемым образцом и должен быть одет в соответствующую одежду, включая лабораторный халат, перчатки, лицевой щиток и защитные очки.
1. После очистки пролитый материал следует надлежащим образом утилизировать, а загрязненную защитную одежду утилизировать или очистить надлежащим образом. Руки и открытые участки кожи должны быть тщательно вымыты.
При открытом воздействии особо опасных материалов следует позвонить в службу 911 или оказать немедленную медицинскую помощь пострадавшему.

4. Техническое обслуживание центрифуги

ПРИМЕЧАНИЕ: Корпус центрифуги обычно изготавливается из металлов, которые могут подвергаться коррозии в присутствии влаги, химикатов или сильных чистящих средств. Для правильного обслуживания центрифуги рекомендуется тщательно следовать инструкциям производителя по очистке и обслуживанию. Помимо этого, следует помнить о нескольких общих мерах по техническому обслуживанию.

Центрифуга всегда должна содержаться в чистоте и сухости.
Любые разливы должны быть немедленно убраны.
Ротор должен быть дезактивирован после использования биологическими и радиоактивными материалами. Рекомендуется использовать 10% отбеливатель в течение 30 минут, а затем 70% этанол, давая ротору высохнуть на воздухе.
Никогда не следует использовать абразивную проволоку щетки для очистки ротора и связанных с ним деталей.
Ротор должен проверяться после каждого использования оператором и не реже одного раза в год инспектором производителя.
Для каждой центрифуги необходимо вести журнал учета пользователей, образцов и истории обслуживания. Кроме того, в этот журнал могут быть включены копии любых материалов, связанных с гарантией.

Центрифугирование является одним из самых мощных инструментов, используемых в лабораториях для разделения разнородных смесей, но оно может быть опасным, поэтому следует применять меры предосторожности.

Центрифуга быстро вращает образцы для разделения разнородных материалов, что вызывает экстремальные центробежные силы на образцы и инструмент. Из-за высокой скорости, с которой работает центрифуга, при неправильном обращении она может нанести серьезный вред пользователю. Поэтому при использовании центрифуги необходимо проявлять особую осторожность, чтобы предотвратить разливы и повреждение оборудования.

В этом видео будет проиллюстрирован механизм работы центрифуги и способы ее безопасной эксплуатации и обслуживания.

Прежде чем углубиться в детали мер безопасности, давайте кратко рассмотрим основы центрифугирования. Центрифуги содержат ротор, размещенный на шпинделе. Роторы разного размера обычно могут быть установлены на одном шпинделе для размещения различных бутылок с образцами, пробирок или мешков. Двигатель вращает ротор с заданной скоростью оборотов в минуту или оборотов в минуту. Это, в свою очередь, придает центробежной силе неоднородную смесь, направленную в сторону от оси вращения, которая разделяет частицы с разной плотностью.

Различные типы центрифуг работают на разных оборотах. Низкоскоростные центрифуги работают со скоростью менее 10 000 оборотов в минуту, высокоскоростные — до 21 000, а ультрацентрифуги — до 30 000 и выше. Каждый тип имеет разные роторы, которые с ним совместимы. После пробега тормозная система обычно замедляет работу ротора. В любой центрифуге высокая скорость деформирует ротор.

При нормальном использовании он вернется к прежнему размеру. Однако, если сила, вызванная вращением, превышает максимальную силу, которую может выдержать ротор, то он может окончательно деформироваться. Это может привести к появлению трещин, которые, в свою очередь, могут привести к серьезным поломкам. С другой стороны, неисправности центрифуги могут привести к утечке пробы, которая может быть опасной, если речь идет об опасных материалах и с которыми следует обращаться осторожно. Теперь мы покажем вам, как готовить образцы и безопасно использовать их в центрифуге.

Во-первых, выберите подходящие центрифужные пробирки, совместимые со скоростями вращения, которые вы хотите использовать. Ознакомьтесь с документацией, чтобы узнать пределы прокладки трубки. Трубки должны быть целыми и без каких-либо трещин. Наполните каждый не более чем на 3/4 полностью, чтобы предотвратить пролитие. Затем убедитесь, что трубки сбалансированы и плотно закупорьте их.

При центрифугировании опасных химических или биологических образцов следует соблюдать особые меры предосторожности. Надевайте соответствующие средства защиты и готовьте образцы в соответствующей рабочей среде, например, в вытяжном шкафу или шкафу с ламинарным потоком. Для получения дополнительной информации об этих функциях безопасности смотрите видеоролики JoVE о вытяжных шкафах.

При необходимости используйте вторичную защитную оболочку для опасных материалов, например, стеклянную или пластиковую вставку. Также можно использовать герметичные защитные трубки, обеспечивающие локализацию окружающей среды. Каждый должен быть обучен перед использованием любой центрифуги или ротора.

Выберите ротор, подходящий для центрифуги. Убедитесь, что ротор и его крышка чистые и сухие, а также не имеют трещин или деформаций. Убедитесь, что уплотнительные кольца на роторе или крышке не изношены. Кроме того, проверьте шпиндель центрифуги, чтобы увидеть, не погнут ли он и не имеет ли он каких-либо других деформаций. Затем поместите ротор на шпиндель, убедившись, что он правильно установлен. Вставьте образцы в ротор, убедившись, что трубки плотно прилегают к ротору.

Всегда ставьте балансные трубки друг напротив друга. Накройте ротор, убедившись, что уплотнение плотно затянуто. Закройте крышку центрифуги и начните программу. Опять же, смотрите предыдущее видео о центрифуге JoVE для получения дополнительной информации о запуске программы центрифуги.

Оставайтесь у центрифуги до тех пор, пока она не достигнет максимальной скорости. Ознакомьтесь с расположением кнопки включения. При появлении каких-либо необычных звуков или вибраций выключите кнопку питания, чтобы немедленно остановить работу центрифуги. Затем опорожните ближайшую область до тех пор, пока ротор не остановится. После остановки осмотрите образцы на наличие утечек, а ротор — на наличие аномалий или дисбалансов. Если проблем не возникло, дождитесь, пока центрифуга завершит свою программу и полностью остановится.

Подождите еще полчаса, если присутствуют аэрозолеобразующие химические вещества. В противном случае вы можете открыть

центрифугу немедленно. Извлеките образцы и при необходимости отнесите их обратно в специализированную зону для вскрытия. В случае разлива немедленно очистите центрифугу. Используйте соответствующие СИЗ в случае любой существующей опасности и утилизируйте загрязненные материалы в соответствии с рекомендациями. Не используйте абразивную проволоку для чистки, так как она может повредить ротор. Предупредите персонал экстренных служб и не пытайтесь очистить центрифугу, если разлились опасные для жизни вещества.

Обеззараживать ротор 10% отбеливателем для любых биологических образцов, используемых в центрифуге, независимо от разлива или нет. Дайте отбеливателю постоять 30 минут, а затем промойте 70% этанолом и высушите на воздухе. Наконец, снимите и осмотрите ротор на наличие повреждений и запишите его использование в журнале.

Вы только что посмотрели фильм JoVE «Введение в использование центрифуг». Теперь вы должны понять, как подготовить образцы, а также как эксплуатировать и обслуживать прибор.

Спасибо за просмотр.