Centrífuga Caseira de Ângulo Variável

Design

A centrífuga foi meticulosamente projetada usando o TinkerCAD, um software de design 3D gratuito e acessível. O projeto CAD está disponível no TinkerCAD para quem estiver interessado em reproduzir o design. As escolhas de materiais foram feitas para simplificar a construção e minimizar os custos. A carcaça é feita de MDF composto de 15 mm, e a câmara interna utiliza uma panela de alumínio de 40 cm. Essas escolhas não apenas reduzem o número de peças que precisam de usinagem, mas também garantem que a construção permaneça simples e acessível.

O rotor foi cortado a laser a partir de uma placa de alumínio de 16 mm e finalizado à mão, permitindo quatro baldes oscilantes separados. Esses baldes foram feitos de tubos de PVC de 50 mm, proporcionando uma solução robusta e confiável para segurar as seringas.

Critérios de Design

1. Custo-Efetividade: O custo total de R$3.600 é significativamente menor do que as alternativas comerciais.
2. Facilidade de Construção: Utilizando MDF e uma panela de alumínio para a carcaça e a câmara interna.
3. Desempenho: Design do rotor de ângulo variável para desempenho superior.
4. Escalabilidade: Projetado para segurar e girar 4 x 60 mL seringas.
5. Utilização de Peças Existentes: Construído a partir de uma centrífuga de ângulo fixo Kasvi K14-0815P, usando o motor, a placa base, unidades de controle do motor e interface de LED.

Materiais e Custos:

• Kasvi K14-0815P Doada: R$1.650
• Rotor e Baldes: R$1.300
• Carcaça de MDF: R$300
• Câmara Interna: R$200
• Diversos Materiais (travas, parafusos, juntas): R$150
• Total: R$3.600

Seguindo este design, você pode obter uma centrífuga altamente funcional para a preparação de PRP a uma fração do custo comercial, garantindo desempenho confiável e facilidade de construção.

Especificações da Centrífuga de Ângulo Variável

Limites de Operação e Procedimentos

Para garantir uma operação segura e eficaz, siga estes procedimentos:

1. Aceleração Inicial: Inicie todas as centrifugações com uma velocidade de aceleração controlada de 500 RPM. Essa aceleração gradual permite que os baldes se estendam e estabilizem completamente, prevenindo vibrações excessivas causadas pelo deslocamento da carga. Após alguns momentos, os baldes estarão totalmente estendidos e a aceleração para a velocidade alvo da centrífuga pode começar.
2. Limitações de Velocidade Máxima: A centrífuga pode atingir sua RPM/RCF máxima apenas quando estiver utilizando dois baldes. Quatro baldes produzem resistência excessiva para o motor. As limitações do sistema são devidas principalmente à turbulência e à potência do motor, em vez de ao equilíbrio.
3. Gerenciamento de Calor: A operação contínua em altas velocidades pode levar ao acúmulo de calor. Evite operar a centrífuga por mais de 25 a 30 minutos continuamente para prevenir níveis de temperatura indesejáveis que possam afetar a viabilidade das plaquetas.
4. Operação em Alta Velocidade: Operar na RCF máxima com carga completa por mais de 10 minutos pode causar danos estruturais aos furos de montagem dos baldes e ao fundo dos baldes, devido ao peso tremendo em rotação total. É essencial monitorar e limitar as corridas de alta velocidade para evitar tais danos.

Seguindo estes procedimentos, você pode manter a integridade de sua centrífuga e garantir operações seguras e eficientes.

Carga das Seringas

A fixação das seringas no centro de cada balde é realizada cortando alguns inserções de espuma, duas por seringa. A primeira fixa a base da seringa no fundo do balde e a segunda fixa a parte superior da seringa no topo do balde. Os baldes são capazes de acomodar seringas de até 60 mL.

Modificações na Seringa

Para que o sistema DIY PRP funcione conforme pretendido, as seringas de 60 mL devem ser adaptadas para caber nos baldes oscilantes, realizando algumas modificações leves. Fique tranquilo, essas modificações não comprometem a funcionalidade ou a esterilidade da seringa. São necessárias duas modificações:

1. O êmbolo da seringa deve ser cortado, deixando nenhum material do êmbolo extrudado da parte inferior do cilindro.
2. A flange do cilindro deve ser reduzida em alguns milímetros para permitir que a seringa deslize para dentro do balde de 50 mm.

Com essas modificações realizadas na seringa de 60 mL, e assumindo um conteúdo total de 60 mL, a superfície interna da borracha do êmbolo terá um Rmax (Raio máximo, medido a partir do centro do rotor) de 155 mm.

Fabricação da Carcaça da Centrífuga

Nas fotos estão a placa base da centrífuga doadora com motor e eletrônica emparelhada, a panela de 40 cm, modificada para caber sobre o motor doador e com as alças removidas, as placas de MDF cortadas a laser e o processo de montagem.

Embora a construção da centrífuga possa parecer ‘rústica’, é importante observar que a montagem é feita inteiramente com ferramentas manuais, necessitando apenas de uma furadeira e brocas. A centrífuga montada possui um acabamento de nível profissional.

Embora a montagem tenha sido feita de forma independente em casa, as peças de MDF foram cortadas de acordo com as especificações do design do TinkerCAD por um carpinteiro local especializado em peças de MDF.