Лабораторная центрифуга

Лабораторная центрифуга
	Лабораторная центрифуга Hettich Tabletop
Использование	Разделение
Связанные предметы	Газовая центрифуга ; Ультрацентрифуга

Лабораторная центрифуга - это кусок лабораторного оборудования , управляемое двигателем, которое вращается на высокой скорости жидкости. Существуют различные типы центрифуг, в зависимости от размера и пропускной способности. ^{[ 1 ]}

Как и все другие центрифуги , лабораторные центрифуги работают по принципу седиментации , где центростременное ускорение используется для разделения веществ с большей и меньшей плотностью.

Типы

Существуют различные типы центрифугирования:

Дифференциальная центрифугирование , часто используемое для отделения определенных органеллов от целых клеток для дальнейшего анализа специфических частей клеток
Изопикническое центрифугирование , часто используемое для изоляции нуклеиновых кислот, таких как ДНК
Центрифугирование градиента сахарозы , часто используемое для очистки охваченных вирусов и рибосомов, а также для отдельных клеточных органеллов от сырых клеточных экстрактов

Существуют разные типы лабораторных центрифуг:

Микроцентрифуги: Устройства для небольших трубок от 0,2 мл до 2,0 мл (микропробирки), до 96 хороших пластин, компактная конструкция, небольшая зона; до 30 000 г
Клинические центрифуги: Устройства с средней скоростью, используемые для клинических применений, таких как трубки для сбора крови
Многоцелевые высокоскоростные центрифуги: устройства для широкого спектра размеров трубки, высокой изменчивости, большой след
Ультрацентрифуги: аналитические и подготовительные модели

Из -за тепла, генерируемого воздушным трением (даже у ультрацентрифуг, где ротор работает в хорошем вакууме), и частая необходимость поддержания образцов при заданной температуре, многие типы лабораторных центрифуг охлаждены и регулируются температурой.

Центрифужные трубки

Центрифужные трубки представляют собой точность, высокопрочные трубки стекла или пластика, сделанные для точности в полостях ротора. Они могут варьироваться в зависимости от 50 мл до гораздо меньших возможностей, используемых в микроцентрифугах, широко используемых в лабораториях молекулярной биологии. Микроцентрифуги обычно размещают одноразовые пластиковые микроцентрифужные трубки с возможностями от 250 до 2,0 мл .

Стекло -центрифужные трубки можно использовать с большинством растворителей, но, как правило, более дороги. Они могут быть очищены, как и другие лабораторные стеклянные посуды , и могут быть стерилизованы с помощью автоклавирования . Небольшие царапины от небрежной обработки могут вызвать отказа под сильными силами, наложенными во время пробега. Стеклянные трубки вставляются в мягкие резиновые рукава, чтобы смягчить их во время пробежек. Пластиковые центрифужные трубки, особенно, как правило, дешевле и, с осторожностью, могут быть такими же долговечными, как стекло. Вода предпочтительнее, когда используются пластиковые центрифужные трубки. Их сложнее тщательно очистить, и обычно они достаточно недороги, чтобы считаться одноразовыми.

Одноразируемые пластиковые «микролитровые трубки» от 0,5 мл до 2 мл обычно используются в микроцентрифугах. Они формируются из гибкого прозрачного пластика, аналогичного полиэтиленому , имеют полуконическую форму, с интегральными, шарнирными герметизирующими крышками.

Более крупные образцы вращаются с использованием центрифужных бутылок, которые варьируются от 250 до 1000 миллилитров. Хотя некоторые изготавливаются из тяжелого стекла, центрифужные бутылки обычно изготавливаются из хрупких пластмасс, таких как полипропилен или поликарбонат. Закрытие уплотнения может использоваться для дополнительной гарантии утечки.

Безопасность

Нагрузка в лабораторной центрифуге должна быть тщательно сбалансирована. Это достигается с использованием комбинации образцов и балансирующих трубок, которые имеют одинаковый вес или с использованием различных схем балансировки без балансовых труб. ^{[ 2 ]} Это интересная математическая проблема для решения схемы баланса с учетом n слотов и k трубок с таким же весом. Известно, что решение существует тогда и только тогда, когда как K, так и NK могут быть выражены как сумма основных факторов N. ^{[ 3 ]} Небольшие различия в массе нагрузки могут привести к большому дисбалансу силы, когда ротор находится на высокой скорости. Эта сила дисбаланса напрягает шпиндель и может привести к повреждению центрифуги или травмы. Некоторые центрифуги имеют функцию обнаружения дисбаланса автоматического ротора, которая сразу же прекращает пробег при обнаружении дисбаланса.

Перед началом центрифуги, точная проверка механизмов блокировки ротора и блокировки крышки является обязательной. Спиннирующий ротор может привести к серьезной травме, если его касаются. Современные центрифуги, как правило, имеют особенности, которые предотвращают случайный контакт с движущимся ротором, поскольку основная крышка заблокирована во время пробега.

Центрифужные роторы имеют огромную кинетическую энергию во время высокоскоростного вращения. Разрыв ротора, вызванный механическим напряжением от высоких сил, передаваемых двигателем, может произойти из -за производственных дефектов, рутинного износа или ненадлежащего использования и обслуживания. Такой неудачей может быть катастрофическая неудача , особенно с более крупными центрифугами, и, как правило, приводит к общему разрушению центрифуги. В то время как центрифуги, как правило, имеют защиту, чтобы содержать эти сбои, такое экранирование может быть неадекватным, особенно в более старых моделях, или вся центрифужная единица может быть выдвинута с его положения, что приводит к повреждению близлежащего персонала и оборудования. Неодержанные сбои ротора разбили лабораторные окна и разрушенные холодильники и шкафы. Чтобы снизить риск сбоев ротора, производители центрифуги указывают процедуры эксплуатации и технического обслуживания, чтобы гарантировать, что роторы регулярно проверяются и удаляются с обслуживания или снижаются (только на более низких скоростях), когда они пройдут ожидаемое время срока службы. ^{[ 4 ]}

Другой потенциальной опасностью является аэрозолизация опасных образцов во время центрифугирования. Чтобы предотвратить загрязнение лаборатории, крышки ротора со специальными аэрозоло-стеснительными прокладками доступны . Ротор может быть загружен образцами внутри капюшона и крышкой ротора, закрепленной на роторе. После этого аэрозольная система ротора и крышки передается в центрифугу. Затем ротор может быть зафиксирован в центрифуге, не открывая крышку. После прогона вся сборка ротора, включая крышку, удаляется из центрифуги в капюшон для дальнейших шагов, поддерживая образцы в закрытой системе.

Смотрите также

Ссылки

^ Сьюзен Р. Музыканье и Эдуардо Кортин. Биоаналитическая химия, паряка, гл. 13 John Wiley & Sons, 4 марта 2004 г., стр. 247-2
^ Frothingham, R (февраль 1999 г.). «Центрифугирование без балансовой трубки» . Американская лаборатория . 31 (19). Шелтон, Коннектикут: Международная научная коммуникация : 10. ISSN 0044-7749 . Получено 18 марта 2011 года .
^ Проблема центрифуги - numberphile
^ Корнелльский университет EH & S. «Авария центрифуги» . Получено 29 декабря 2010 года .

[bioanalytical-1] Сьюзен Р. Музыканье и Эдуардо Кортин. Биоаналитическая химия, паряка, гл. 13 John Wiley & Sons, 4 марта 2004 г., стр. 247-2

[2] Frothingham, R (февраль 1999 г.). «Центрифугирование без балансовой трубки» . Американская лаборатория . 31 (19). Шелтон, Коннектикут: Международная научная коммуникация : 10. ISSN 0044-7749 . Получено 18 марта 2011 года .

[3] Проблема центрифуги - numberphile

[4] Корнелльский университет EH & S. «Авария центрифуги» . Получено 29 декабря 2010 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]