Лабораторная центрифуга

Лабораторная центрифуга
	Настольная лабораторная центрифуга Hettich
Использование	Разделение
Похожие товары	Газовая центрифуга ; Ультрацентрифуга

Лабораторная центрифуга — это лабораторное оборудование , приводимое в движение двигателем, который вращает жидкие образцы с высокой скоростью. Существуют различные типы центрифуг, в зависимости от размера и вместимости образца. ^[1]

Как и все другие центрифуги , лабораторные центрифуги работают по принципу седиментации , при котором центростремительное ускорение используется для разделения веществ большей и меньшей плотности.

Типы

Существуют различные типы центрифугирования:

Дифференциальное центрифугирование , часто используемое для отделения определенных органелл от целых клеток для дальнейшего анализа определенных частей клеток.
Изопикническое центрифугирование , часто используемое для выделения нуклеиновых кислот, таких как ДНК.
Центрифугирование в градиенте сахарозы , часто используемое для очистки вирусов и рибосом с оболочкой, а также для отделения клеточных органелл от сырых клеточных экстрактов.

Существуют различные типы лабораторных центрифуг:

Микроцентрифуги: устройства для небольших пробирок от 0,2 мл до 2,0 мл (микропробирки), до 96 луночных планшетов, компактная конструкция, небольшая занимаемая площадь; до 30 000 г
Клинические центрифуги: устройства средней скорости, используемые в клинических целях, например, пробирки для взятия крови.
Многоцелевые высокоскоростные центрифуги: устройства для широкого диапазона размеров трубок, высокая вариативность, большая занимаемая площадь
Ультрацентрифуги: аналитические и препаративные модели

Из-за тепла, выделяемого при трении воздуха (даже в ультрацентрифугах, где ротор работает в хорошем вакууме), а также частой необходимости поддерживать образцы при заданной температуре, многие типы лабораторных центрифуг охлаждаются и регулируются по температуре.

Центрифужные пробирки

Центрифужные пробирки представляют собой изготовленные с высокой точностью высокопрочные пробирки из стекла или пластика, предназначенные для точного размещения в полостях ротора. Их емкость может варьироваться от 50 мл до гораздо меньших емкостей, используемых в микроцентрифугах, широко используемых в лабораториях молекулярной биологии. В микроцентрифугах обычно используются одноразовые пластиковые микроцентрифужные пробирки емкостью от 250 мкл до 2,0 мл .

Стеклянные центрифужные пробирки можно использовать с большинством растворителей, но они, как правило, дороже. Их можно мыть, как и другую посуду , и стерилизовать автоклавированием лабораторную . Небольшие царапины, возникшие в результате неосторожного обращения, могут привести к поломке под действием сильных сил, возникающих во время пробега. Стеклянные трубки вставлены в мягкие резиновые чехлы для амортизации во время пробежек. Пластиковые центрифужные пробирки, как правило, дешевле и при осторожном обращении могут быть такими же прочными, как стекло. При использовании пластиковых центрифужных пробирок предпочтительнее использовать воду. Их сложнее тщательно очистить, и они обычно достаточно недороги, чтобы считаться одноразовыми.

В микроцентрифугах обычно используются одноразовые пластиковые «микролитровые пробирки» емкостью от 0,5 до 2 мл. Они отлиты из гибкого прозрачного пластика, похожего на полиэтилен , имеют полуконическую форму, со встроенными шарнирными уплотнительными крышками.

Более крупные образцы центрифугируются с использованием центрифужных бутылей емкостью от 250 до 1000 миллилитров. Хотя некоторые из них изготовлены из тяжелого стекла, бутыли для центрифуги обычно изготавливаются из небьющегося пластика, такого как полипропилен или поликарбонат. Для дополнительной гарантии герметичности можно использовать уплотнительные затворы.

Безопасность

Загрузка лабораторной центрифуги должна быть тщательно сбалансирована. Это достигается за счет использования комбинации образцов и трубок весов, имеющих одинаковый вес, или за счет использования различных схем балансировки без трубок весов. ^[2] Это интересная математическая задача: решить схему баланса, учитывая n прорезей и k трубок одинакового веса. Известно, что решение существует тогда и только тогда, когда и k, и nk могут быть выражены как сумма простых множителей числа n. ^[3] Небольшая разница в массе груза может привести к большому дисбалансу сил, когда ротор вращается на высокой скорости. Этот дисбаланс сил нагружает шпиндель и может привести к повреждению центрифуги или травмам. Некоторые центрифуги имеют функцию автоматического обнаружения дисбаланса ротора, которая немедленно прекращает работу при обнаружении дисбаланса.

Перед запуском центрифуги обязательна тщательная проверка механизмов блокировки ротора и крышки. Прикосновение к вращающемуся ротору может привести к серьезной травме. Современные центрифуги обычно имеют функции, предотвращающие случайный контакт с движущимся ротором, поскольку основная крышка блокируется во время работы.

Роторы центрифуг обладают огромной кинетической энергией при высокоскоростном вращении. Отказ ротора, вызванный механическим напряжением от больших сил, создаваемых двигателем, может произойти из-за производственных дефектов, регулярного износа или неправильного использования и обслуживания. Такой отказ может иметь катастрофические последствия , особенно для центрифуг большего размера, и обычно приводит к полному разрушению центрифуги. Хотя центрифуги обычно имеют защитную защиту для предотвращения подобных сбоев, такая защита может оказаться недостаточной, особенно в старых моделях, или весь блок центрифуги может сдвинуться со своего места, что приведет к повреждению находящегося поблизости персонала и оборудования. Неконтролируемые отказы роторов привели к разрушению окон в лабораториях, разрушению холодильников и шкафов. Чтобы снизить риск отказа ротора, производители центрифуг определяют процедуры эксплуатации и технического обслуживания, гарантирующие, что роторы регулярно проверяются и выводятся из эксплуатации или снижаются номинальные характеристики (работают только на более низких скоростях), когда их ожидаемый срок службы истекает. ^[4]

Другой потенциальной опасностью является распыление опасных образцов во время центрифугирования. Для предотвращения загрязнения лаборатории крышки роторов со специальными аэрозоленепроницаемыми прокладками выпускаются . Ротор можно загружать образцами внутри колпака, а крышка ротора закреплена на роторе. После этого аэрозоленепроницаемую систему ротора и крышки переносят в центрифугу. Затем ротор можно закрепить внутри центрифуги, не открывая крышку. После цикла весь ротор в сборе, включая крышку, вынимается из центрифуги в колпак для дальнейших действий, сохраняя образцы в закрытой системе.

См. также

Ссылки

^ Сьюзан Р. Миккельсен и Эдуардо Кортон. Биоаналитическая химия, гл. 13. Методы центрифугирования. John Wiley & Sons, 4 марта 2004 г., стр. 247-267.
^ Фротингем, Р. (февраль 1999 г.). «Центрифугирование без весовой пробирки» . Американская лаборатория . 31 (19). Шелтон, Коннектикут: Международные научные коммуникации : 10. ISSN 0044-7749 . Проверено 18 марта 2011 г.
^ Проблема центрифуги - Числофил
^ Корнельский университет EH&S. «Авария с центрифугой» . Проверено 29 декабря 2010 г.

[bioanalytical-1] Сьюзан Р. Миккельсен и Эдуардо Кортон. Биоаналитическая химия, гл. 13. Методы центрифугирования. John Wiley & Sons, 4 марта 2004 г., стр. 247-267.

[2] Фротингем, Р. (февраль 1999 г.). «Центрифугирование без весовой пробирки» . Американская лаборатория . 31 (19). Шелтон, Коннектикут: Международные научные коммуникации : 10. ISSN 0044-7749 . Проверено 18 марта 2011 г.

[3] Проблема центрифуги - Числофил

[4] Корнельский университет EH&S. «Авария с центрифугой» . Проверено 29 декабря 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]