1.1: Santrifüje Giriş

Santrifüj, dünyadaki hemen hemen her biyomedikal araştırma laboratuvarında kullanılan bir araçtır.

Santrifüjleme, karmaşık bir karışımın bileşenlerini ayırmak için bir santrifüjün kullanıldığı bir işlemdir.

Laboratuvar numunelerini çok yüksek hızlarda döndürerek, belirli bir karışımın bileşenleri merkezkaç kuvvetine maruz kalır, bu da daha yoğun parçacıkların dönme ekseninden uzaklaşmasına ve daha hafif olanların ona doğru hareket etmesine neden olur. Bu parçacıklar, tüpün dibinde bir pelet olarak bilinen şeye çökelebilir ve bu izole edilmiş numune veya kalan çözelti, süpernatant, daha fazla işlenebilir veya analiz edilebilir.

Bir santrifüjün temel bileşeni, yüksek hızlarda dönen hareketli parça olan rotordur.

Rotorlar yerine sabitlenebilir veya bir santrifüj, iş mili adı verilen parçanın üzerine sabitlenmiş birden fazla rotor kullanabilir.

Genellikle, santrifüj rotoru, numunelerin dışarı fırlamasını önlemek için sıkıca vidalanmış bir kapağa sahip olacaktır.

Birçok santrifüj, sıkma sırasında iç sıcaklığın kontrol edilmesini sağlayan bir soğutma ünitesine sahip olacaktır.

Ayrıca, her çalışma için parametreleri girmek için düğmeleri veya düğmeleri vardır, bu da dönüşün süresini, sıcaklığı ve hız veya bağıl kuvvet cinsinden dönüşün büyüklüğünü içerebilir.

Sıkma hızı, RPM veya dakikadaki devir sayısı olarak ölçülür. RPM aldatıcı bir değerdir, çünkü parçacıkların bir karışımdan ayrılmasına neden olan santrifüjün hızı değil, bu parçacıklara etki eden kuvvettir.

Bir parçacığa etki eden kuvvet, santrifüj rotorunun yarıçapı ile ilgilidir ve farklı santrifüjler farklı rotor boyutlarına sahip olduğundan, aynı hızda veya RPM'de farklı kuvvetler uygulanabilir.

Santrifüjleme kuvveti, Bağıl merkezkaç kuvveti veya RCF olarak da ölçülebilir. RCF genellikle dünyanın yerçekimi ivmesinin bir katı olarak sunulur.

RCF, rotorun yarıçapı ile açısal hızın karesinin çarpımının dünyanın yerçekimi ivmesine bölünmesiyle elde edilen değer olarak ifade edilir.

RCF, RPM ile aşağıdaki denklemle ilişkilendirilebilir, burada are, santimetre cinsinden ölçülen santrifüjün yarıçapını temsil eder.

Bu denklemi kullanmak, başarısız veya başarılı bir deneme arasındaki fark anlamına gelebilir, ancak bu hesaplamayı her yeni prosedür için uygulamanız gerekmez. Santrifüjler genellikle RCF'yi RPM'ye oldukça kolay bir şekilde dönüştürmeye yardımcı olabilecek nomogramlarla birlikte gelir. RCF elde etmek için santrifüjün yarıçapını ve belirli bir RPM değerini bağlamak için bir cetvel kullanın.

Numunelerinizi eğirmeye başlamak için sıcaklığı göz önünde bulundurun. Soğutmalı bir santrifüj kullanıyorsanız, sıkmaya başlamadan önce makinenin iç sıcaklığının istenen değere ulaşmasını isteyeceksiniz veya rotoru soğutmanın başka yollarını bulabilirsiniz.

Sıkma işleminden hemen önce, tüplerinizdeki tüm kapakların sıkıldığından ve sabitlendiğinden emin olun.

Tüplerinizi yüklerken, her bir numunenin doğrudan karşısındaki başka bir numune ile dengelendiğinden emin olun.

Yalnızca bir tüpünüz varsa, karşı ağırlık görevi görebilecek başka bir tüp yapın.

Üç tüpünüz varsa, bunları birbirinden eşit uzaklıkta olacak şekilde bir üçgen şeklinde düzenleyebilirsiniz.

Bir santrifüjde ağırlıkların dengelenmesi çok önemlidir. Santrifüj rotorları yüksek hızlara ulaşır ve çok fazla kinetik enerjiye sahiptir. Uygun şekilde dengelenmezse, tüm santrifüj ünitesi dinlenme yerinden itilebilir ve ciddi hasar verebilir.

Rotorun ve kapağın sağlam olduğunu onayladıktan sonra, santrifüjü çalıştırın ve istenen hıza ulaşana kadar bekletin. Bir sorun fark ederseniz, size yardım etmesi için laboratuvarın deneyimli bir üyesini arayın.

Santrifüjleme işleminiz tamamlandığında, biyolojik numunenizi tüpün dibinde, çözeltinin geri kalanından ayrılmış bir pelet veya süpernatant içinde görebilmeniz gerekir.

Süpernatant, boşaltılarak çıkarılabilir - dökmek için süslü bir isim veya aspire edilebilir - çıkarmak için emme kullanmak için süslü bir terim.

Saflaştırılmış numune daha sonra yeniden askıya alma adı verilen bir işlemle bir çözeltiye geri döndürülebilir. Santrifüjleme veya dönen hücrelerin tekrarları, ardından aspire hücreleri ve tamponda yeniden süspanse edilmesi, genellikle hücrelerin yıkanması olarak adlandırılır.

Artık santrifüjlemenin bazı temellerini gördüğünüze göre, piyasadaki bazı santrifüj türlerine ve bunlarla gerçekleştirebileceğiniz prosedürlere bir göz atmanın zamanı geldi.

Sabit açılı rotorlu santrifüjler, muhtemelen laboratuvarda karşılaşacağınız bu cihazın en yaygın türüdür. Birçok masa üstü santrifüj bu kategoriye girer.

Tüplerin sabit ve açılı bir pozisyonda oturduğu bu santrifüjler, diferansiyel santrifüj protokollerinde kullanılır. Bu protokollerde, hayvan hücreleri gibi biyolojik örnekleri saflaştırmak için farklı hızlarda bir dizi santrifüjleme kullanılabilir. Tipik olarak, bu protokoller birkaç hücre yıkama adımını içerir.

Sabit açılı rotorların aksine, döner rotorlar, numunelerin dışa doğru dönmesine izin veren esnek tüp tutuculara sahiptir. Bu rotorlar, biyolojik numunelerin farklı gradyan ortam katmanlarına göç ettiği yoğunluk gradyan santrifüjleme gibi uygulamalarda faydalıdır. Bu tip santrifüjleme, bir hücre tipini diğerinden hızlı bir şekilde izole etmek veya tek tek organelleri izole etmek için kullanışlıdır.

Son olarak, ultrasantrifüj, laboratuvarda bulacağınız tüm santrifüjlerin ağabeyidir. 70.000 rpm'den fazla dönebilir, bu da onu DNA veya virüsler gibi küçük parçacıkların izolasyonu için çok uygun hale getirir.

Bu santrifüjün yüksek hızları nedeniyle, yüklerin uygun şekilde dengelendiğinden ve hem rotorun hem de kapağın güvenli olduğundan emin olmak için ekstra özen gösterilmelidir.

Az önce JoVE'nin Santrifüjlemeye girişini izlediniz. Bu videoda şunları inceledik: santrifüjün ne olduğu ve nasıl çalıştığı, bir santrifüjün nasıl çalıştırılacağı ve çalıştırılacağı, bazı güvenlik önlemleri ve santrifüjünüzün farklı uygulamaları. İzlediğiniz için teşekkürler ve tüplerinizi dengelemeyi unutmayın.