หลักการทำงานของเครื่องปั่นเหวี่ยงตกตะกอน Centrifuge
หากเราตั้งทิ้งของเหลวที่มีสารแขวนลอยปะปนอยู่ไว้เฉยๆ สารเหล่านั้นจะค่อยๆ ตกตะกอนลงสู่ก้นภาชนะตามธรรมชาติเนื่องจาก "แรงโน้มถ่วงของโลก" (Sedimentation by Gravity) แต่กระบวนการนี้อาจต้องใช้เวลานานหลายชั่วโมงหรือเป็นวัน และสารบางชนิดที่มีขนาดเล็กมากก็อาจไม่ยอมตกตะกอนเลยเครื่องปั่นเหวี่ยงตกตะกอนจึงถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหานี้ โดยอาศัยหลักฟิสิกส์เร่งความเร็วในการตกตะกอน ผ่าน 3 กลไกสำคัญ:
อ่านเพิ่มเติม →
1. การเปลี่ยนการเคลื่อนที่เป็นวงกลม:เมื่อใส่หลอดสารตัวอย่างลงในหัวปั่น (Rotor) และเปิดเครื่อง มอเตอร์จะพาหัวปั่นหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงมาก (ความเร็วรอบนับเป็น RPM: Revolutions Per Minute)
2. การสร้างแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางสัมพัทธ์ (RCF):การหมุนด้วยความเร็วสูงนี้จะจำลอง "แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง" (Centrifugal Force) มหาศาล ซึ่งแรงนี้มีความแรงมากกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกหลายร้อยเท่าไปจนถึงหลายหมื่นเท่า (ขึ้นอยู่กับความเร็วรอบและรัศมีของหัวปั่น) แรงนี้เรียกเป็นทางการว่า RCF (Relative Centrifugal Force) หรือค่า g-force
3. การคัดแยกตามความหนาแน่น (Density):แรงเหวี่ยงมหาศาลจะกระทำต่อสารทุกชนิดในหลอดทดลอง สารหรืออนุภาคที่มี "ความหนาแน่นมากกว่า" หรือน้ำหนักมากกว่า (เช่น เซลล์เม็ดเลือด, ตัวอย่างเนื้อเยื่อ, ตะกอนเคมี) จะถูกแรงเหวี่ยงผลักให้เคลื่อนที่ออกห่างจากจุดศูนย์กลาง และตกลงไปอัดแน่นอยู่บริเวณ "ก้นหลอด" กลายเป็นตะกอน (Pellet) ในขณะที่สารที่มี "ความหนาแน่นน้อยกว่า" (เช่น พลาสมา, สารละลายใส) จะลอยอยู่ส่วนบน กลายเป็นส่วนน้ำใส (Supernatant)