Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
General Laboratory Techniques

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 
Click here for the English version

מבוא לצנטריפוגה

Overview

הצנטריפוגה היא מכשיר המשמש כמעט בכל מעבדת מחקר ברחבי העולם. צנטריפוגה היא התהליך שבו צנטריפוגה משמשת להפרדת רכיבים של תערובת מורכבת. על ידי ספינינג דגימות מעבדה במהירויות גבוהות מאוד, הרכיבים של תערובת נתונה כפופים לכוח צנטריפוגלי, אשר גורם חלקיקים צפופים יותר לנדוד הרחק מציר הסיבוב וקלים יותר לנוע לעברו. חלקיקים אלה יכולים משקעים בתחתית הצינור לתוך מה שמכונה גלולה, ודגימה מבודדת זו, או הפתרון הנותר, supernatant, ניתן לעבד או לנתח עוד יותר. וידאו זה נועד להציג לתלמיד כמה מהעקרונות הבסיסיים של צנטריפוגה, כמו גם את הפעולה הבסיסית של המכשיר. לדוגמה, מהירות הצנטריפוגה בסיבובים לדקה, או סל"ד, מנוגדת לכוח צנטריפוגלי יחסי, או RCF, כמדידה של גודל הצנטריפוגה, שאינה תלויה בגודל רוטור. בנוסף למושגים ושימוש בסיסי, נדונים אמצעי זהירות הנוגעים לצנטריפוגה, כמו גם בסוגי הצנטריפוגות והרוטורים הצנטריפוגות הקיימים.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

הצנטריפוגה היא מכשיר המשמש כמעט בכל מעבדת מחקר ביו-רפואית ברחבי העולם.

צנטריפוגה היא תהליך שבו צנטריפוגה משמשת להפרדת רכיבים של תערובת מורכבת.

על ידי ספינינג דגימות מעבדה במהירויות גבוהות מאוד, הרכיבים של תערובת נתונה כפופים לכוח צנטריפוגלי, אשר גורם חלקיקים צפופים יותר לנדוד הרחק מציר הסיבוב וקלים יותר לנוע לעברו. חלקיקים אלה יכולים משקעים בתחתית הצינור לתוך מה שמכונה גלולה, ודגימה מבודדת זו, או הפתרון הנותר, supernatant, ניתן לעבד או לנתח עוד יותר.

המרכיב העיקרי של צנטריפוגה הוא הרוטור, שהוא החלק הנע שמסתובב במהירויות גבוהות.

רוטורים ניתן לתקן בעמדה, או צנטריפוגה יכולה להשתמש רוטורים מרובים קבועים על גבי חלק שנקרא ציר.

בדרך כלל, רוטור הצנטריפוגה יהיה מכסה כי הוא בחוזקה כדי למנוע דגימות לטוס החוצה.

צנטריפוגות רבות יהיו יחידת קירור המאפשרת את הטמפרטורה הפנימית להיות נשלטת במהלך הסיבוב.

יש להם גם כפתורים או לחצנים להזנת הפרמטרים עבור כל ריצה, אשר יכול לכלול את משך הסיבוב, הטמפרטורה, ואת גודל הסיבוב במונחים של מהירות או כוח יחסי.

מהירות הסיבוב נמדדת כסל"ד, או כמהפכות לדקה. סל"ד הוא ערך מסובך, כי זה לא המהירות של הצנטריפוגה שגורמת לחלקיקים להיפרד מתערובת, אבל הכוח הפועל על חלקיקים אלה.

הכוח הפועל על חלקיק קשור לרדיוס של רוטור הצנטריפוגה, ומאחר שלצנטריפוגות שונות יש גדלי רוטור שונים, ניתן ליישם כוחות שונים באותה מהירות, או סל"ד.

כוח צנטריפוגה יכול להיות גם לכמת ככוח צנטריפוגלי יחסי, או RCF. RCF מוצג בדרך כלל כמכפלה של תאוצת הכבידה של כדור הארץ.

RCF מתבטא כמכפלה של רדיוס הרוטור והריבוע של המהירות הזוויתית חלקי תאוצת הכבידה של כדור הארץ.

RCF יכול להיות קשור סל"ד על ידי המשוואה הבאה, שבו הם מייצגים את הרדיוס של הצנטריפוגה נמדד בסנטימטרים.

שימוש במשוואה זו יכול להיות ההבדל בין ניסוי שנכשל או מוצלח, אך אינך צריך ליישם חישוב זה עבור כל הליך חדש. צנטריפוגות מגיעות לעתים קרובות עם nomograms שיכול לעזור להמיר RCF לסל"ד די בקלות. השתמש בסרגל כדי לחבר את רדיוס הצנטריפוגה ואת ערך סל"ד נתון, כדי לקבל RCF.

כדי להתחיל לסובב את הדגימות שלך לשקול טמפרטורה. אם אתה משתמש צנטריפוגה בקירור, אז אתה רוצה את הטמפרטורה הפנימית של המכונות כדי להגיע לערך הרצוי לפני תחילת הסיבוב, או שאתה יכול למצוא דרכים אחרות כדי לקרר את הרוטור.

מיד לפני סיבוב להבטיח את כל הכובעים על הצינורות שלך הם מהודקים ומאובטחים.

בעת טעינת הצינורות שלך, ודא כי כל מדגם מאוזן עם מדגם אחר ישירות מול זה.

אם יש לך רק צינור אחד, אז לעשות צינור אחר שיכול לשמש כמשקל נגד.

אם יש לך שלושה צינורות, אתה יכול לסדר אותם במשולש כך שהם שוות אחד מהשני.

איזון משקולות בצנטריפוגה הוא קריטי. רוטורים צנטריפוגות להגיע למהירויות גבוהות ויש להם הרבה אנרגיה קינטית. אם היא מאוזנת בצורה לא נכונה, ניתן להניע את כל יחידת הצנטריפוגה ממקום מנוחתה ולעשות נזק חמור.

ברגע שאתה מאשר כי הרוטור והמכסה מאובטחים, להתחיל את הצנטריפוגה ולהסתובב עד שהוא הגיע למהירות הרצויה. אם אתה מבחין בשיחה בעייתית וחבר מנוסה במעבדה שיבוא לעזור לך.

כאשר centrifugation שלך הושלם, אתה אמור להיות מסוגל לראות את הדגימה הביולוגית שלך בתחתית הצינור בכדור, אשר נפרד משאר הפתרון, או supernatant.

ניתן להסיר את הסופר-נט על-ידי פירוקו – שם מפואר למזיגה שלו, או שניתן לשאוף אליו – מונח מפואר לשימוש בשאיבה כדי להסיר אותו.

לאחר מכן ניתן להחזיר את הדגימה המטוהרת לפתרון באמצעות תהליך הנקרא, ממתין מחדש. חזרות של צנטריפוגה, או תאים מסתובבים, ואחריהם תאים שאפתניים, והמתנה חוזרת במאגר, מכונה לעתים קרובות, שטיפת תאים.

עכשיו שראית כמה יסודות של צנטריפוגה, הגיע הזמן להעיף מבט על כמה מסוגי הצנטריפוגות שם בחוץ ואת ההליכים שאתה יכול לבצע איתם.

צנטריפוגות רוטור בזווית קבועה הן כנראה הסוג הנפוץ ביותר של מכשיר זה שתיתקלו במעבדה. צנטריפוגות מובילות רבות מתאימות לקטגוריה זו.

צנטריפוגות אלה, שבהן צינורות יושבים בתנוחה קבועה וזווית, משמשות בפרוטוקולי צנטריפוגה דיפרנציאלית. בפרוטוקולים אלה, סדרה של צנטריפוגות במהירויות שונות יכולה לשמש לטיהור דגימות ביולוגיות כמו תאים של בעלי חיים. בדרך כלל, פרוטוקולים אלה כוללים מספר שלבי שטיפת תאים.

בניגוד לרוטורים בזווית קבועה, לרוטורים מתנדנדים יש מחזיקי צינור גמישים המאפשרים לדגימות להסתובב כלפי חוץ. רוטורים אלה מועילים ביישומים כמו צנטריפוגה הדרגתית בצפיפות, שבה דגימות ביולוגיות נודדות לשכבות נפרדות של מדיה הדרגתית. סוג זה של צנטריפוגה שימושי לבידוד מהיר של סוג תא אחד מאחר, או לבידוד אברונים בודדים.

לבסוף, האולטרה-צנטריפוגה היא האח הגדול של כל הצנטריפוגות שתמצאו במעבדה. זה יכול להסתובב מעל 70,000 סל"ד, מה שהופך אותו מתאים היטב לבידוד של חלקיקים קטנים, כמו DNA או וירוסים.

בגלל המהירויות הגבוהות של צנטריפוגה זו יש לנקוט זהירות נוספת כדי להבטיח כי העומסים מאוזנים כראוי וכי הן הרוטור ואת המכסה מאובטחים.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב ל"צנטריפוגה". בסרטון זה סקרנו: מהי צנטריפוגה וכיצד היא פועלת, כיצד להפעיל ולהפעיל צנטריפוגה, כמה אמצעי זהירות ויישומים שונים של הצנטריפוגה שלך. תודה שצפיתם וזכרו לאזן את הצינורות שלכם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

לא הוכרזו ניגודי אינטרסים.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter