کلینواستت (clinostat) چیست؟

(قسمت اول)

تاریخچه

دستگاه كلینواستت توسط جولیوس وان ساچ (Julius von Sachs) در سال 1879 اختراع شد (شكل زیر)؛ گرچه ایده ساخت چنین دستگاهی پیش از این در سال 1703 توسط دنیس دودارت مطرح شده بود. این دستگاه به صورت مکانیکی کار می‌كرد. اولین دستگاه كلینواستت الکتریکی نیز در سال 1897 توسط نیوکمب (Newcombe) ساخته شد.

ساختار

محور افقی كلینواستت شامل دیسکی است که به یک موتور متصل است. در گذشته این دیسك به صورت مکانیکی کار می‌کرد ولی امروزه برای چرخش آن از موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. در حالی كه دیسک در وضعیت قائم قرار دارد، موتور به‌آرامی با سرعت یک دور بر دقیقه می‌گردد. یک موجود زنده به صورت افقی به این دیسک دوار متصل است. چرخش آرام دیسک منجر می‌شود که موجود زنده کشش جاذبه را درك نکند؛ به این ترتیب، محیطی بی‌وزن شبیه‌سازی می‌شود.

همچنین، این دستگاه قادر است علاوه بر جاذبه، اثرات نور خورشید و دیگر محیط‌ها را نیز خنثی کند. برای شبیه‌سازی این نوع شرایط بی‌وزنی، دستگاه كلینواستت باید كاملاً افقی باشد. در صورتی که این دستگاه با افق زاویه‌ای بسازد، بردار جاذبة خالصی که مقدار آن متناسب با این زاویه است تولید می‌شود. به كمك همین ویژگی است كه این دستگاه می‌تواند جاذبة سطح ماه را ـ كه تقریباً یك‌ششم سطح زمین است ـ با 10 درجه زاویه نسبت به افق ایجاد کند.

موجودات زنده نسبت به جاذبه واکنش نشان می‌دهند مشروط به اینكه در یك بازه زمانی معین که به‌اصطلاح «حداقل زمان حضور» گفته می‌شود و برای موجودات مختلف متفاوت است، تحت نیروی جاذبه قرار گیرند. برای بسیاری از موجودات زنده این زمان حدود 10 تا 200 ثانیه است؛ بنابراین، دستگاه لازم است در مقیاس زمانی متناسب با وضعیت جاندار بچرخد تا از پاسخ رشد جاندار ممانعت به عمل آید.

شایان ذکر است که زمان حضور انباشتگی دارد، یعنی اگر چرخش دستگاه كلینواستت به دفعات در یک مکان منفرد حتی به ازای کسری از ثانیه ـ مثلاً 0/5 ثانیه ـ متوقف شود، منجر به پاسخ رشد جاندار می‌شود.

زمان حضور برای حیوانات دو تا سه برابر كوتاه‌تر است که بنابراین منجر به استفاده از چرخش آهسته این دستگاه بر روی بیشتر حیوانات می‌شود. از چرخش سریع‌تر دستگاه كلینواستت می‌توان برای مطالعه بافت‌های سلولی و جنین حیوانات استفاده کرد.

 ادامه دارد...

منبع: پژوهشگاه هوافضا