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원심분리기 사용

Overview

출처: 로버트 M. 리우 & 수리타 자리무네, 펜실베이니아 주립 대학, 유니버시티 파크, 펜실베이니아

지구의 중력은 이질적인 혼합물을 분리할 수 있습니다. 그러나 많은 시스템은 이러한 경우에 일반적으로 필요한 시간 의 길이로 인해 이러한 유형의 분리를 방지합니다. 원심분리는 이질성 혼합물1의분리를 위한 가장 강력한 도구 중 하나입니다. 그것은 무거운 단계의 퇴적물을 위한 원심력의 적용을 관련시키고, 2상의 분리로 이끌어 내고, 산업 및 실험실 조정에서 일반적으로 사용되는 기술입니다.

일반적인 원심분리 공정에서 유체에 매달려 있는 입자는 회전의 원심분리기 축에 대해 회전하여 축에서 힘이 떨어진다. 이 힘은 입자의 크기와 밀도에 의존하는 속도로 원심분리기 샘플 홀더의 바닥으로 입자를 구동합니다. 따라서 원심 분리는 퇴적물 과정을 가속화하는 기술입니다.

원심분리기 의 사용시 안전을 보장하기 위해 사용자는 적절하게 교육을 받고 사용으로 인해 발생할 수 있는 위험을 인식해야 합니다. 다음 섹션에서는 원심분리기 작업 중 취급 및 안전에 대한 논의가 진행됩니다.

Principles

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원심분리기는 세 가지 기본 부품-a 로터, 드라이브 샤프트 및 모터2로구성됩니다. 로터는 원심분리될 액체를 함유한 튜브, 병 또는 가방을 보관합니다. 그것은 일반적으로 알루미늄 합금 또는 스테인레스 스틸과 같은 고강도 재료로 만들어집니다. 서로 교환할 수 있는 다양한 로터 유형과 크기는 모터에 연결되는 드라이브 샤프트에 장착할 수 있습니다. 모터는 로터를 돌릴 수 있는 힘을 제공합니다. 일반적으로 보안 캐비닛은 이러한 부품을 둘러싸고 지원합니다. 속도와 시간에 대한 작동 컨트롤 및 표시기 다이얼이 캐비닛에 장착됩니다. 대부분의 원심분리기는 주행이 끝난 직후 로터를 정지시킬 수 있는 브레이크 시스템을 가지고 있습니다. 많은 원심분리기는 또한 심심분리 과정에서 시료가 가열되는 경향이 있기 때문에 섬세한 생물학적 샘플이 따뜻해지는 것을 방지하기 위해 냉장됩니다. 원심분리를 위한 저속 및 고속 계측기가 모두 있습니다. 최대 10,000rpm의 속도로 작동하는 원심분리기는 저속 계측기로 간주되며, 고속 계측기는 최대 21,000rpm의 속도로 작동합니다. 초원심분리기는 30,000rpm의 회전 속도를 초과할 수 있습니다.

원심분리기가 작동하는 고속으로 인해 잘못 처리하면 사용자에게 심각한 부상을 입힐 수 있습니다. 원심분리로 인한 위험은 주로 에어로졸의 기계적 고장 이나 분산에 연결됩니다. 로터의 원심력은 원심분리기의 로터에 하중을 일으켜 금속 치수의 작은 변화를 일으킵니다. 로터는 응력 임계값을 견딜 수 있도록 설계되었으며 원래 휴식 상태 차원으로 돌아갈 수 있습니다. 그러나 이 임계값 응력이 초과되면 로터가 영구적으로 변형될 수 있습니다. 균열 및 기타 마모는 시간이 지남에 따라 로터의 열화로 이어지므로 원심분리기의 안전한 작동을 저해합니다. 원심분리기의 로터 또는 본문 내에서 유해 물질이 누출되는 경우 주변 지역에 있는 사용자 및 기타 사용자에게 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 모든 사용자가 원심분리기의 안전한 작동을 위한 표준 단계를 따르고 작동 실패 또는 기타 위험 발생 시 상황을 처리하도록 교육받는 것이 중요합니다. 사용자는 저속 계측기로 작업할 때 안주해서는 안 됩니다. 그들은 여전히 사용자에게 심각한 부상을 일으킬 수 있습니다.

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Procedure

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1. 안전한 원심분리기 사용을 위한 일반적인 프로토콜

  1. 실험실 감독자 또는 실험실 안전 책임자는 모든 사용자가 로터, 샘플 튜브 및 원심 분리기의 적절한 작동에 대해 적절하게 교육을 받아야합니다.
  2. 모든 새 사용자는 장비를 올바르게 사용하는 방법에 자신감을 가질 때까지 숙련된 사용자가 면밀히 감독해야 합니다.
  3. 계측기를 사용하기 전에 각 사용자는 특정 원심분리기에 대한 안전 지침을 주의 깊게 읽고 이해해야 합니다.
  4. 샘플에 따라 호환 되는 로터를 사용해야 합니다.
  5. 로터, 튜브 및 스핀들은 깨끗하고 건조하며 균열이나 기형이 없어야합니다.
  6. O 링은 마모 나 균열을 확인해야합니다.
  7. 원심분리에 사용되는 튜브가 시료 및 회전 속도(낮음, 높음 또는 초)와 호환되는지 확인하는 것이 중요합니다.
  8. 원심분리기 튜브는 최대 채우기 레벨의 3/4 이상을 채우지 않아야 합니다.
  9. 튜브는 단단히 덮여 있어야합니다.
  10. 서로 반대로 튜브의 균형을 맞추는 것이 매우 중요합니다. 그렇게 하지 않으면 불완전한 분리로 이어질 수 있으며 극단적인 경우 원심분리기의 하우징에 튜브 내용이 분산될 수 있습니다.
  11. 원심분리기를 켜기 전에 로터를 검사하여 드라이브에 올바르게 앉아 뚜껑이 제대로 닫히도록 해야 합니다.
  12. 원심분리기가 작동 중일 때 뚜껑을 항상 닫아야 하며 로터가 완전히 멈출 때까지 열어서는 안 됩니다.
  13. 작업자는 대상 작동 속도에 안전하게 도달할 때까지 원심분리기 부근에 있어야 합니다. 특이한 소리 나 진동의 경우, 악기는 즉시 꺼져야한다. 기기의 속도 제한을 초과해서는 안됩니다. 꺼져면 로터가 정지된 위치로 느려질 수 있는 충분한 시간을 허용합니다. 현대 원심분리기는 원심분리기를 여는 것이 안전하다는 것을 의미하는 지표를 가지고 있습니다.
  14. 원심분리가 끝나면 샘플을 제거하고 계측기를 통해 유출 또는 누출여부를 확인해야 합니다. 필요한 경우 로터를 철저히 청소해야 합니다.

2. 유해 화학물질 또는 감염물질을 취급하는 동안 추가적인 예방 조치

  1. 전염성이 있을 수 있는 유해 화학물질 이나 생물학적 샘플을 사용하는 경우, 다른 작업자에게 위험을 알리기 위해 사용 중에도 기기에 라벨을 붙이는 것이 중요합니다.
  2. 위험한 샘플을 처리하기 위해 적절한 장갑1을 착용해야합니다.
  3. 밀봉 된 안전 튜브를 사용해야합니다. 원심분리기 튜브에 대해 사용 가능한 경우 보조 감금을 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 일반적으로 원심분리기의 견본 양동이에 직접 놓인 플라스틱 또는 유리 인서물의 양식에 있습니다.
  4. 원심분리가 끝나면 튜브를 로터에서 제거하고 연기 후드 또는 생물학적 안전 캐비닛에서만 열어야 합니다.
  5. 필요한 경우 작업자를 유해 화학 물질이나 전염성 물질에 노출시키지 않도록 청소는 극도의 주의를 기울여 처리해야 합니다. 이러한 샘플의 유출의 경우 아래 단계 3, 비상 상황을 참조하십시오.
  6. 특정 유형의 유해 샘플의 경우 실험실에서 표준 절차 및 세척 프로토콜을 유지하는 것이 바람직할 수 있습니다. 필요에 따라 이를 검토하고 업데이트해야 합니다.

3. 비상 상황 및 안전 조치

로터가 고장나거나 튜브 파손 또는 취급 장애로 인해 원심분리기에 유출된 경우 비상 상황이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 다음 단계를 수행해야 합니다.

  1. 원심분리기는 즉시 꺼져야 하며 다른 사람들에게 통보를 받고 위치를 대피할 때까지 뚜껑을 닫아야 합니다. 계측기의 전원 버튼에서 전원을 종료해야 합니다. 버튼은 악기의 앞면, 측면 또는 뒷면에 있습니다. 사용자는 해당 위치에 익숙해져야 합니다. 전원 버튼이 오작동하는 경우 사용자는 벽 면 소켓에서 주 전원 플러그를 제거해야 합니다.
  2. 에어로졸의 위험을 줄이려면 원심분리기를 최소 0.5시간 동안 그대로 두는 것이 좋습니다. 원심분리기 기술 문서를 참조하십시오.
  3. 유출을 정리하기 위해 작업자는 사용되는 샘플에 잘 익숙해져야하며 실험실 코트, 장갑, 얼굴 방패 및 안전 안경을 포함한 적절한 복장을 착용해야합니다.
    1. 일단 청소되면, 유출 된 물질을 적절하게 폐기해야하며 오염 된 보호 복은 제대로 폐기하거나 청소해야합니다. 손과 노출된 피부는 철저히 씻어야 합니다.
  4. 고위험 물질에 과도하게 노출된 경우 911을 호출하거나 즉시 치료를 받아야 합니다.

4. 원심분리기 의 유지 보수

참고: 원심분리기의 본체는 일반적으로 수분, 화학 물질 또는 강력한 세척제가 있는 상황에서 부식될 수 있는 금속으로 만들어집니다. 원심분리기의 적절한 유지 보수를 위해 제조업체의 청소 및 유지 보수 지침을 신중하게 따르는 것이 좋습니다. 그 외에 유지 보수를 염두에 두어야 할 몇 가지 일반적인 조치는 다음과 같습니다.

  1. 원심분리기는 항상 깨끗하고 건조한 유지되어야 합니다.
  2. 모든 종류의 유출은 즉시 청소해야합니다.
  3. 로터는 생물학적 및 방사성 물질과 함께 사용 후 오염제거되어야 합니다. 30분 동안 10% 표백제, 70% 에탄올을 사용하셔서 로터 공기가 건조해지는 것이 좋습니다.
  4. 연마 브러시 와이어는 로터 및 관련 부품을 청소하는 데 사용해서는 안됩니다.
  5. 로터는 작업자가 사용할 때마다 적어도 매년 제조업체 검사관에 의해 검사되어야 합니다.
  6. 사용자, 샘플 및 서비스 기록을 보관하려면 각 원심분리기에 대해 로그 북을 유지관리해야 합니다. 또한 보증 관련 자료의 사본을 이 로그북에 포함시킬 수 있습니다.

원심분리는 이질성 혼합물의 분리를 위해 실험실에서 사용되는 가장 강력한 도구 중 하나이지만 위험할 수 있으므로 안전 예방 조치를 적용해야 합니다.

 

원심분리기는 시료를 빠르게 회전하여 이질성 물질을 분리하여 시료와 계측기에 극단적인 원심력을 유도합니다. 원심분리기가 작동하는 고속으로 인해 잘못 처리하면 사용자에게 심각한 부상을 입힐 수 있습니다. 따라서 원심분리기를 사용하여 장비의 유출 및 손상을 방지하기 위해 특별한 주의를 기울여야 합니다.

 

이 비디오는 원심분리기의 메커니즘과 안전하게 작동하고 유지하는 방법을 보여줍니다.

 

안전 조치의 세부 사항에 들어가기 전에 원심 분리의 기본 사항을 신속하게 검토해 보겠습니다. 원심분리기는 스핀들 위에 보관된 로터가 들어 있습니다. 크기가 다른 로터는 일반적으로 다른 샘플 병, 튜브 또는 가방을 수용하기 위해 단일 스핀들에 장착 할 수 있습니다. 모터는 지정된 RPM 또는 분당 회전에서 로터를 회전합니다. 이것은 차례로, 다른 밀도를 가진 입자를 분리하는 회전의 축에서 멀리 지시된 이질적인 혼합물에 원심력을 부여합니다.

 

다양한 유형의 원심분리기는 서로 다른 RM에서 작동합니다. 저속 원심분리기는 10,000개 미만의 RPM, 최대 21,000개의 고속 및 30,000개 이상의 초원심분리기에서 실행됩니다. 각 유형에는 호환되는 서로 다른 로터가 있습니다. 실행 후 제동 시스템은 일반적으로 로터를 느리게 합니다. 원심분리기에서 고속은 로터를 변형시킵니다.

 

정상적인 사용에서는 이전 크기로 돌아갑니다. 그러나 회전으로 인한 힘이 로터가 처리할 수 있는 최대 힘을 초과하는 경우 영구적으로 변형될 수 있습니다. 이것은 균열로 이어질 수 있습니다., 차례로, 심각한 실패로 이어질 수 있습니다. 반면원심분리기 고장은 시료 누설로 이어질 수 있으며, 이는 유해 물질이 관련되어 있고 주의하여 처리해야 하는 경우 위험할 수 있습니다. 이제 샘플을 준비하고 원심분리기에서 안전하게 사용하는 방법을 보여 드리겠습니다.

 

먼저 사용하려는 회전 속도와 호환되는 적절한 원심분리관을 선택합니다. 문서를 확인하여 튜브의 한계를 확인합니다. 튜브는 손상되지 않고 균열이 없어야합니다. 유출을 방지하기 위해 각 것을 3/4 이하로 채웁니다. 그런 다음 튜브의 균형을 이루고 단단히 캡을 씌십시오.

 

유해 화학 물질 또는 생물학적 샘플을 원심분리할 때는 특별한 예방 조치를 취하십시오. 적절한 보호 장비를 착용하고 연기 후드 또는 라미나르 플로우 캐비닛과 같은 적절한 작업 환경에서 샘플을 준비하십시오. 이러한 안전 기능에 대한 자세한 내용은 Fume Hoods에 대한 JoVE의 비디오를 참조하십시오.

 

필요한 경우 유리 또는 플라스틱 인서트와 같은 유해 물질에 보조 봉쇄를 사용합니다. 포함된 환경을 제공하는 밀폐된 안전 튜브도 사용할 수 있습니다. 원심분리기 나 로터를 사용하기 전에 모든 사람은 교육을 받아야합니다.

 

원심분리기에 적합한 로터를 선택합니다. 로터와 덮개가 깨끗하고 건조하며 균열이나 기형이 없는지 확인하십시오. 로터 나 커버의 O 링이 착용되지 않았는지 추가로 확인하십시오. 또한 원심분리기 스핀들을 확인하여 구부러지거나 다른 기형이 있는지 확인하십시오. 그런 다음 회전에 로터를 놓아 올바르게 앉는지 확인합니다. 로터에 샘플을 삽입하여 튜브가 로터에 잘 어울립니다.

 

항상 서로 서로 서로 반대편에 균형 잡힌 튜브를 넣어. 로터를 덮어 씰이 단단히 고정되도록 합니다. 원심분리기 뚜껑을 닫고 프로그램을 시작합니다. 다시 말하지만, 원심분리기 프로그램 실행에 대한 자세한 내용은 JoVE의 이전 원심분리기 비디오를 참조하십시오.

 

최대 속도에 도달할 때까지 원심분리기에 머무르십시오. 전원 버튼의 위치에 익숙해지십시오. 원심분리기를 즉시 중지할 수 있는 특이한 소리나 진동이 있는 경우 전원 버튼을 끕니다. 그런 다음 로터가 멈출 때까지 즉시 대피하십시오. 일단 중단되면, 유출에 대한 샘플과 이상이나 불균형에 대한 로터를 검사합니다. 문제가 없는 경우 원심분리기가 프로그램을 완료하고 완전히 중지될 때까지 기다립니다.

 

에어로졸 형성 화학 물질이 존재하는 경우 추가 반 시간을 기다립니다. 그렇지 않으면 열 수 있습니다.

원심분리기는 즉시. 샘플을 제거하고 필요한 경우 열 수 있도록 특수 영역으로 다시 가져 가라. 유출의 경우 원심분리기를 즉시 청소하십시오. 적절한 PPE를 사용하여 현재의 모든 위험에 대해, 지침에 따라 오염 된 물질을 폐기하십시오. 연마 브러시 와이어를 사용하여 로터가 손상될 수 있기 때문에 청소하지 마십시오. 응급 요원에게 경고하고 생명을 위협하는 위험이 유출된 경우 원심분리기를 청소하려고 시도하지 마십시오.

 

유출 여부에 관계없이 원심분리기에 사용되는 생물학적 시료에 대해 10%의 표백제로 로터를 오염제거합니다. 표백제는 30 분 동안 서서 다음 70 % 에탄올과 공기를 건조하게합니다. 마지막으로 로터를 제거하고 검사하여 손상이 있는지 검사하고 로그북에서 사용을 기록합니다.

 

당신은 단지 원심 분리기 사용에 JoVE의 소개를 보았다. 이제 시료를 준비하는 방법과 계측기를 작동하고 유지하는 방법을 이해해야 합니다.

 

시청해 주셔서 감사합니다.

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Applications and Summary

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실험실 및 산업에서 원심분리기의 사용이 증가함에 따라 원심분리기를 사용할 위험도 증가했습니다. 그러나 장치의 신중한 취급과 사용 및 안전 조치에 대한 적절한 지식은 사고를 실질적으로 완화 할 수 있습니다. 원심분리기 작업에 대한 기본 지침은 여기에서 제공됩니다. 그럼에도 불구하고 사용되는 특정 원심분리기 기계에 따라 절차가 약간 다를 수 있습니다. 따라서 사용하기 전에 특정 컴퓨터의 사용자 설명서를 주의 깊게 읽고 이해하는 것이 좋습니다.

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References

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