Центрифуги лабораторні
Лабораторна центрифуга це один із різновидів лабораторного обладнання, з приводом від електродвигуна, який обертає рідких проб з високою швидкістю. Існують різні типи центрифуг, залежно від розміру та ємності зразка.
Як і всі інші центрифуги, лабораторні центрифуги працюватимуть в принципі осадження, де доцентрове прискорення використовується для поділу речовин з більшою і меншою щільністю.
Існують різні типи центрифугування:
- Диференціального центрифугування, часто використовується для поділу певні органели з цілих клітин для подальшого аналізу конкретних частин клітин
- Ізопікнічне центрифугування, часто використовується дляізоляції нуклеїнових кислот, такі як ДНК
- Центрифугуванням в градієнті сахарози часто використовується для очищення вірусів з оболонкою і рибосом, а також для поділу клітинних органел з сирих клітинних екстрактів.
Існують різні види лабораторних центрифуг:
- Мікроцентрифуги
(Пристрої для малих труб від 0,2 мл до 2,0 мл (мікро трубки), до 96 а-пластин, компактний дизайн, невеликий розмір; до 30000 г)
- Клінічні центрифуги
(Пристрої для клінічних застосувань, як для збору крові труб, пристрої низькошвидкісні)
- Багатофункціональні настільні центрифуги
(Пристрої для широкого діапазону розмірів труб, високою мінливістю, великий слід)
- Автономні центрифуги
(важкі пристрої, такі як ультрацентрифуги)
Оскільки частина тепла, що генерується повітря тертя (навіть в ультрацентрифуг, де ротор працює у хорошому вакуумі), і частої необхідності підтримки зразків при заданій температурі, лабораторні центрифуги, крім найпростіших мікроцентрифуг, як правило, в холодильнику та температура регулюється.
Існують різні постачальники лабораторних центрифуг як Еппендорф, термо-Heraeus, Thermo-Sorvall, Hettich, Beckmann-Coulter, MSE, Sigma та Awel International.
Пробірки центрифужні
Пробірки центрифужні абопоради центрифуги є труби різних розмірів, виготовлених зі скла або пластику. Вони можуть відрізнятися ємністю від десятків мілілітрів до зовсім невеликих потужностей, що використовуються в мікроцентрифугах, що широко використовуються в молекулярній лабораторії біології. Найбільш часто зустрічаються труби зпро розмір та форму звичайної пробірки (
10 см завдовжки). Мікроцентрифуги зазвичай пристосовуються мікроцентрифужних пробірок з ємністю від 250 мкл до 2,0 мл. Вони виключно із пластику.
Скляні центрифужні пробірки можна використовувати з більшістю розчинників, але зазвичай дорожче. Вони можуть бути очищені як інший лабораторний посуд, і можуть бути стерилізовані по автоклаві. Пластикові пробірки центрифуги, зокрема, як правило, дешевші. Вода є кращим, коли пластикові центрифужні пробірки використовуються. Вони складніші, щоб ретельно промити і, як правило, досить дешеві, щоб вважати одноразовим.
Одноразові пластикові "Еппендорф труб" з 0,5мл до 2мл зазвичай використовуються в мікроцентрифугах. Вони відлиті з гнучкого прозорого пластику, аналогічного поліетилену, напівконічної форми, з інтегралом, шарнірно герметизації кришки.
Найбільші зразки розгорнулися використанням центрифуг пляшки, які варіюються потужністю від 250 до 1000 мілілітрів. Хоча деякі зроблені з важкого скла, центрифуги пляшки, як правило, виготовлені з пластику, що не б'ється, таких як поліпропілен або полікарбонат. Ущільнювальні кришки можуть бути використані для додаткового герметичного забезпечення.
Безпека
Навантаження на лабораторній центрифузі має бути ретельно збалансоване. Це досягається за рахунок використання комбінації зразків та балансу труб, які всі мають одну і ту ж вагу, або з використанням різних шаблонів балансування без балансу труб. [ 1 ] Невеликі відмінності в масі навантаження можуть призвести до великої сили дисбалансу, коли ротор перебуває у високу швидкість. Ця сила дисбаланс напружує шпиндель і може призвести до пошкодження центрифуги аботравми. Деякі центрифуги мають функцію автоматичного визначення розбалансування ротора, що відразу припиняє роботу, коли дисбаланс виявлено.
Перед початком центрифугу, точну перевірку ротора та кришки механізмами замикання є обов'язковим. Роторів центрифуг ніколи не повинні бути порушені під час руху, оскільки спінінг ротор може призвести до серйозних травм. Сучасні центрифуги зазвичай мають особливості, які запобігання випадковому контакту з ротором, що рухається, як основна кришка заблокована під час бігу.
Центрифуги ротори мають величезну кінетичну енергію в періоди високої швидкості обертання. Відмова Ротор, викликані механічним навантаженням від великих зусиль, що прищеплюються двигуном, може статися у зв'язку з виробничими дефектами, рутинної зносу або неправильного використання та обслуговування. Така відмова може бути катастрофічний провал, особливо з більшими центрифугами, і зазвичай призводить до повного руйнування центрифуги. У той час як центрифуги, як правило, безпеки екранування утримувати ці невдачі, наприклад екранування може бути недостатньо, особливо в старих моделях, або весь блок центрифуги можуть бути самохідні від своєї позиції, що призводить до пошкодження прилеглих персоналу та обладнання. Нелокалізовані відмови ротора розбили лабораторні вікна та зруйновані холодильники та червонодеревника. Щоб знизити ризик невдачі ротора, центрифуги проводить певні процедури експлуатації та технічного обслуговування, щоб гарантувати, що ротори регулярно перевіряються та усунений від служби або знижено (тільки працювати при нижчих швидкостях), коли вони проходять їх очікуваний термін служби. [ 2 ]
Ще одна потенційна небезпека є аерозолізації небезпечних зразків під часцентрифугування. Для запобігання забруднення лабораторії, роторні кришки зі спеціальними аерозольнепроникний прокладок доступні. Ротор може бути завантажений із зразками в межах капотом та кришкою ротора, закріплений на роторі. Після цього аерозольнепроникна система ротора і кришкою передається на центрифузі. Ротор може бути встановлений у центрифузі, не відкриваючи кришку. Після запуску весь вузол ротора, у тому числі кришку, видаляється з центрифуги в шафі протягом подальших кроків, зберігаючи зразки в замкнутій системі.
Протоколи для центрифугування зазвичай вказівки кількості прискорення, які повинні застосовуватися до зразка замість вказівки швидкості обертання, наприклад, оборотів в хвилину . Прискорення часто цитується в упаковці г, прискорення сили тяжіння на Землі. Ця різниця важлива, тому що два ротори з різними діаметрами, що працюють на тій же швидкості обертання буде піддавати зразки в різних прискорень.
Прискорення може бути обчислена як добуток радіуса та квадрата кутової швидкості.
Відносна відцентрова сила (RCF) є виміром сили, прикладеної до зразка в центрифузі. Це може бути обчислена за швидкістю (оборотів за хвилину) і радіусом обертання (см) з використанням наступного розрахунку.
г = RCF = 0.00001118 × Г × N 2
г = Відносна центрифуги сила г = радіус обертання ( сантиметр, см) N = швидкість обертання ( обертів за хвилину, об/хв)
Щоб уникнути необхідності виконувати математичне обчислення щоразу, можна знайти номограми для перетворення RCF в обертах на хвилину для ротора заданому радіусі. Лінійка або інший прямий край вишикувалися з радіусом на одну чашу терезів, і бажаний RCF на іншому масштабі, буде вказувати на правильний обертів за хвилину на третьому рівні.Приклад На основі автоматичного розпізнавання ротора, до дати центрифуг є кнопка для автоматичного перетворення з RCF, щоб обертах за хвилину і навпаки.