Центрифуги

В химических, медицинских и промышленных лабораториях с целью разделения твердых фракций от жидкости, а также более тяжелых частиц от менее тяжелых применяется прибор, который называется центрифуга. Помимо этого лабораторная центрифуга используется для разделения нескольких жидкостей, имеющих разные удельные значения веса.
Основным рабочим элементом данного оборудования является барабан, который содержит несколько отверстий для пробирок. Количество таких отверстий, их размеры и диаметры могут быть различными. Кроме этого лабораторные центрифуги имеют крышку, которая плотно закрывает барабан и имеет, как правило, закручивающий винт. Работа данного оборудования обеспечивается за счет действия мотора, расположенного в основании центрифуги.
Перед началом работы в отверстия барабана, которым оснащена лабораторная центрифуга, вставляют пробирки с исследуемым раствором или сыпучей массой. Мотор прибора обеспечивает вращение его барабана, за счет чего образуется центробежная сила. В результате этого частицы или жидкость с большим удельным весом оседает на дне и по бокам пробирки, а остальная часть раствора или сыпучей массы перемещается к ее центру.
В зависимости от области применения и специфики проводимых анализов лабораторные центрифуги могут обладать различными параметрами, среди которых частота, с которой вращается их барабан, а также размещение барабана в корпусе прибора. Так, центрифуга может иметь горизонтально установленный в ее корпусе барабан или размещенный под каким-либо определенным углом.
В зависимости от области применения, различают лабораторные и медицинские центрифуги. Лабораторная центрифуга используется в учебных и исследовательских лабораториях и может устанавливаться на столе или на полу. Настольная центрифуга должна быть размещена на устойчивой поверхности. Напольная модель имеет крупный размер и большой вес, что обеспечивает ей надежное размещение на полу. В настоящее время данное оборудование широко применяется и в молочной промышленности для исследования качества молока и определения его свойств.
В медицине используется такой же прибор, что и в исследованиях, однако здесь часто становится необходимым создание определенных условий в процессе разделения различных биологических фракций. Современная центрифуга, используемая в медицинских клинических лабораториях, может иметь микропроцессор, обеспечивающий возможность программирования прибора и вывода параметров его работы на дисплей. Помимо этого медицинская центрифуга также может обладать системой охлаждения, которая обеспечит определенные температурные условия материалов при проведении центрифугирования.

Лабораторная центрифуга это одна из разновидностей лабораторного оборудования, с приводом от электродвигателя, который вращает жидких проб с высокой скоростью. Существуют различные типы центрифуг, в зависимости от размера и емкости образца.

Как и все другие центрифуг, лабораторные центрифуги работать в принципе осаждения, где центростремительное ускорение используется для разделения веществ с большей и меньшей плотностью.

Виды

Существуют различные типы центрифугирования:

• Дифференциального центрифугирования, часто используется для разделения определенные органеллы из целых клеток для дальнейшего анализа конкретных частей клеток
• Изопикнического центрифугирования, часто используется для изоляции нуклеиновых кислот, такие как ДНК
• Центрифугированием в градиенте сахарозы, часто используется для очистки вирусов с оболочкой и рибосом, а также для разделения клеточных органелл из сырых клеточных экстрактов

Существуют различные виды лабораторных центрифуг:

• Микроцентрифуги

(устройства для малых труб от 0,2 мл до 2,0 мл (микро трубки), до 96 а-пластин, компактный дизайн, небольшой размер; до 30000 г)

• Клинические центрифуги

(Устройства для клинических применений, как для сбора крови труб, устройства низкоскоростные)

• Многофункциональные настольные центрифуги

(устройства для широкого диапазона размеров труб, высокой изменчивостью, большой след)

• Автономные центрифуг

(тяжелые устройства, такие как ультрацентрифуги )

Поскольку часть тепла, генерируемого воздуха трения (даже в ультрацентрифуг, где ротор работает в хорошем вакууме), и частой необходимости поддержания образцов при заданной температуре, лабораторные центрифуги, кроме простейших микроцентрифугах, как правило, в холодильнике и температура регулируется.

Существуют различные поставщики лабораторных центрифуг как Эппендорф, термо-Heraeus, Thermo-Sorvall, Hettich, Beckmann-Coulter, MSE, Sigma и Awel International.

Пробирки центрифужные

Пробирки центрифужные или советы центрифуги являются трубы различных размеров, изготовленных из стекла или пластика . Они могут отличаться емкостью от десятков миллилитров, до совсем небольших мощностей, используемых в микроцентрифугах, широко используемых в молекулярной лаборатории биологии. Наиболее часто встречающиеся трубы из о размере и форме обычной пробирки (~ 10 см в длину). Микроцентрифуги обычно приспосабливаются микроцентрифужных пробирок с емкостью от 250 мкл до 2,0 мл . Они исключительно из пластика.

Стеклянные центрифужные пробирки можно использовать с большинством растворителей, но, как правило, дороже. Они могут быть очищены как другой лабораторной посуды, и может быть стерилизованы по автоклаве . Пластиковые пробирки центрифуги, в частности, как правило, дешевле. Вода является предпочтительным, когда пластиковые центрифужные пробирки используются. Они являются более трудными, чтобы тщательно промыть и, как правило, достаточно дешевы, чтобы считать одноразовым.

Одноразовые пластиковые "Эппендорф труб" из 0,5 мл до 2 мл обычно используются в микроцентрифугах. Они отлиты из гибкого прозрачного пластика, аналогичной полиэтилена, полу-конической формы, с интегралом, шарнирно герметизации крышки.

Более крупные образцы развернулся использованием центрифуг бутылки, которые варьируются в мощностью от 250 до 1000 миллилитров. Хотя некоторые сделаны из тяжелого стекла, центрифуги бутылки, как правило, изготовлены из небьющегося пластика, таких как полипропилен или поликарбонат. Уплотнительные крышки могут быть использованы для дополнительной герметичной обеспечения.

Безопасность

Нагрузка на лабораторной центрифуге должен быть тщательно сбалансирован. Это достигается за счет использования комбинации образцов и баланса труб, которые все имеют один и тот же вес, или с использованием различных шаблонов балансировки без баланса труб. [ 1 ] Небольшие различия в массе нагрузки может привести к большой силы дисбаланса, когда ротор находится в высокая скорость. Эта сила дисбаланс напрягает шпиндель и может привести к повреждению центрифуги или травме. Некоторые центрифуг функцию автоматического определения разбалансировки ротора, что сразу прекращает работать, когда дисбаланс обнаружен.

Перед началом центрифугу, точную проверку ротора и крышки механизмами запирания является обязательным. Роторов центрифуг никогда не должны быть затронуты во время движения, так как спиннинг ротор может привести к серьезным травмам. Современные центрифуги обычно имеют особенности, которые предотвращения случайного контакта с движущимся ротором как основной крышка заблокирована во время бега.

Центрифуга роторы имеют огромную кинетическую энергию в периоды высокой скоростью вращения. Отказ Ротор, вызванные механическим нагрузкам от больших усилий, прививаемых двигателем, может произойти в связи с производственными дефектами, рутинной износа или неправильного использования и обслуживания. Такой отказ может быть катастрофический провал, особенно с более крупными центрифуг, и обычно приводит к полному разрушению центрифуги. В то время как центрифуги, как правило, безопасности экранирование содержать эти неудачи, например экранирование может быть недостаточно, особенно в старых моделях, или весь блок центрифуги могут быть самоходные от своей позиции, что приводит к повреждению близлежащих персонала и оборудования. Нелокализованные отказы ротора разбили лабораторные окна и разрушенные холодильники и краснодеревщика. Чтобы снизить риск неудачи ротора, центрифуги производит определены процедуры эксплуатации и техническому обслуживанию, чтобы гарантировать, что роторы регулярно проверяются и отстранен от службы или понижено (только работать при более низких скоростях), когда они проходят их ожидаемого срока службы. [ 2 ]

Еще одна потенциальная опасность является аэрозолизации опасных образцов во время центрифугирования. Для предотвращения загрязнения лаборатории, роторные крышки со специальными Аэрозольнепроницаемый прокладок доступны. Ротор может быть загружен с образцами в пределах капотом и крышкой ротора, закрепленный на роторе. После этого Аэрозольнепроницаемый система ротора и крышкой передается на центрифуге. Ротор может быть установлен в центрифуге, не открывая крышку. После запуска, весь узел ротора, в том числе крышку, удаляется из центрифуги в шкафу в течение дальнейших шагов, сохраняя образцы в замкнутой системе.

Протоколы для центрифугирования обычно указания количества ускорения, которые должны применяться к образцу, вместо указания скорости вращения, например, оборотов в минуту . Ускорение часто цитируется в упаковке г, ускорения силы тяжести на поверхности Земли. Это различие важно, потому что два ротора с различными диаметрами, работающих на той же скорости вращения будет подвергать образцы в различных ускорений.

Ускорение может быть вычислена как произведение радиуса и квадрата угловой скорости .

Относительная центробежная сила (RCF) является измерение силы, приложенной к образцу в центрифуге. Это может быть вычислена по скорости (оборотов в минуту) и радиуса вращения (см) с использованием следующий расчет.

г = RCF = 0.00001118 × Г × N 2

где:

г = Относительная центрифуги сила

г = радиус вращения ( сантиметр, см)

N = скорость вращения ( оборотов в минуту, об / мин)

Чтобы избежать необходимости выполнять математическое вычисление каждый раз, можно найти номограммы для преобразования RCF в оборотах в минуту для ротора заданном радиусе. Линейка или другой прямой край выстроились с радиусом на одну чашу весов, и желаемый RCF на другом масштабе, будет указывать на правильный оборотов в минуту на третьем уровне. Пример На основании автоматического распознавания ротора, до даты центрифуг есть кнопка для автоматического преобразование из RCF, чтобы оборотах в минуту и наоборот.

Лабораторные центрифуги разных производителей с каталожными номерами: