جهاز الطرد المركزي (Centrifuge) هو أداة مختبرية تستخدم لفصل مكونات السائل استنادًا إلى الكثافة عن طريق الدوران بسرعات عالية. القوة الطاردة المركزية الناتجة عن الدوران تدفع المكونات الأكثر كثافة إلى خارج الأنبوب، بينما تبقى المكونات الأقل كثافة أقرب إلى المركز. يعتمد مبدأ عمله على تأثير قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران السريع للعينة في أنابيب الاختبار.
استخدامات جهاز الطرد المركزي
فيما يلي أهم استخدامات جهاز الطرد المركزي في مختلف المجالات:
- فصل مكونات الدم
يُستخدم جهاز الطرد المركزي بشكل شائع في مختبرات التحليل السريري لفصل مكونات الدم إلى أجزائه المختلفة:
- خلايا الدم الحمراء (Red Blood Cells – RBCs): تُفصل في القاع بسبب كثافتها العالية.
- البلازما (Plasma): وهي الجزء السائل الذي يحتوي على الماء والبروتينات، تُفصل في الأعلى.
- الصفائح الدموية وخلايا الدم البيضاء (Platelets and White Blood Cells): تتجمع بين الطبقتين في طبقة تُسمى البوفي كووت (Buffy Coat).
- فصل المكونات الخلوية
في الأبحاث البيولوجية، يُستخدم جهاز الطرد المركزي لفصل مكونات الخلايا بعد تكسيرها:
- النوى (Nuclei): يتم فصلها عن السيتوبلازم.
- الميتوكوندريا (Mitochondria): تُفصل عن بقية أجزاء الخلية لتحليل وظائفها الحيوية.
- البروتينات والحمض النووي (DNA/RNA): يتم تنقيتها باستخدام جهاز الطرد المركزي لفصلها عن الشوائب الخلوية.
- ترسيب الجزيئات الحيوية
يُستخدم جهاز الطرد المركزي في الأبحاث الجزيئية لترسيب الجزيئات الحيوية مثل:
- البروتينات: تُفصل البروتينات باستخدام طرق مثل الطرد المركزي التفاضلي.
- الأحماض النووية (DNA/RNA): تُفصل الحمض النووي الريبي والحمض النووي عن الشوائب الخلوية في خطوات التحضير.
- تنقية العينات في الأبحاث الصيدلانية
في مجال الأدوية والتكنولوجيا الحيوية، يُستخدم الطرد المركزي لتنقية المنتجات الدوائية:
- تنقية البروتينات العلاجية: يُستخدم لفصل البروتينات المطلوبة من الخلايا أو الشوائب.
- تركيز الفيروسات: يُستخدم لتحضير اللقاحات عن طريق فصل الفيروسات وتنقيتها.
- الترشيح وفصل المكونات الكيميائية
في الصناعات الكيميائية، يُستخدم جهاز الطرد المركزي لفصل المكونات الكيميائية الصلبة عن السائلة:
- الترشيح الكيميائي: يُستخدم لترسيب الجزيئات الصلبة من المحاليل السائلة.
- فصل البلورات: يمكن استخدامه لفصل البلورات عن المحاليل الكيميائية.
- استخدامات في الطب البيطري والزراعة
- فصل الدم والمواد البيولوجية: في الطب البيطري، يُستخدم جهاز الطرد المركزي لفصل الدم والعينات البيولوجية لتحليل صحة الحيوانات.
- الزراعة: يُستخدم لتحليل عينات النباتات وفصل المواد السامة أو المغذيات من المحاصيل.
- تحضير العينات للمجاهر الإلكترونية
في تقنية الطرد المركزي فائق السرعة (Ultracentrifuge)، تُستخدم السرعات العالية لتحضير العينات لمراقبتها تحت المجهر الإلكتروني:
- تحليل الفيروسات: يتم فصل الفيروسات ودراستها تحت المجهر.
- تحليل الهياكل تحت الخلوية: تُفصل الأجزاء الدقيقة مثل الريبوسومات لدراستها.
- فصل الجزيئات في الكيمياء التحليلية
يُستخدم الطرد المركزي أيضًا في الكيمياء التحليلية لفصل وتحليل الجزيئات بناءً على كثافتها:
- فصل الجسيمات الدقيقة: يُستخدم لفصل المواد الصلبة عن السوائل في العينات الكيميائية.
- تركيز الجسيمات النانوية: يُستخدم لتحضير الجسيمات النانوية وتحليلها.
- إزالة الرواسب
في بعض التطبيقات الصناعية، يُستخدم الطرد المركزي لإزالة الرواسب والجسيمات الصلبة من السوائل:
- تنقية المياه: يُستخدم في أنظمة معالجة المياه لفصل الرواسب الصلبة.
- إزالة الشوائب من الزيوت: في الصناعة الغذائية وصناعة الوقود الحيوي، يُستخدم لفصل المواد الصلبة عن الزيوت أو السوائل الأخرى.
يُعتبر جهاز الطرد المركزي أداة متعددة الاستخدامات تعتمد على مبدأ القوة الطاردة المركزية لفصل مكونات السوائل أو المواد الصلبة. سواء في الأبحاث الطبية، الكيمياء التحليلية، أو التطبيقات الصناعية، فإن الطرد المركزي يلعب دورًا مهمًا في التحليل والفصل والتنقية.
للمزيد من المعلومات حول هذا الجهاز لا تتردد بالتسجيل في برنامج تدريبي عبر الإنترنت مع شركة الخليج لتجهيز المختبرات.