Лабораторная центрифуга - Laboratory centrifuge
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Февраль 2008 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
 Настольная лабораторная центрифуга Hettich | |
| Использует | Разделение |
|---|---|
| Похожие материалы | Газовая центрифуга Ультрацентрифуга |
А лабораторная центрифуга это часть Лабораторное оборудование, приводимый в движение двигателем, который вращает жидкие образцы с высокой скоростью. Существуют различные типы центрифуг в зависимости от размера и емкости образца.[1]
Как и все остальные центрифуги, лабораторные центрифуги работают принцип седиментации, где центростремительное ускорение используется для разделения веществ большей и меньшей плотности.
Типы
Существуют разные виды центрифугирования:
- Дифференциальное центрифугирование, часто используется для отделения определенных органелл от целых клеток для дальнейшего анализа определенных частей клеток.
- Изопикническое центрифугирование, часто используется для выделения нуклеиновых кислот, таких как ДНК
- Центрифугирование сахарозы в градиенте, часто используется для очистки оболочечных вирусов и рибосом, а также для отделения клеточных органелл от сырых клеточных экстрактов.
Существуют разные типы лабораторных центрифуг:
- Микроцентрифуги
(устройства для небольших пробирок от 0,2 мл до 2,0 мл (микропробирки), до 96-луночных планшетов, компактная конструкция, малая занимаемая площадь; до 30 000 г)
- Клинические центрифуги
(устройства средней скорости, используемые для клинических применений, например пробирки для забора крови)
- Многоцелевые высокоскоростные центрифуги
(устройства для широкого диапазона размеров трубок, большая вариативность, большая площадь основания)
(аналитические и препаративные модели)
Из-за тепла, выделяемого трением воздуха (даже в ультрацентрифугах, где ротор работает в хорошем вакууме), и частой необходимости выдерживать образцы при заданной температуре, многие типы лабораторных центрифуг охлаждаются и регулируются по температуре.
Центрифужные пробирки
Центрифужные пробирки прецизионные, высокопрочные трубы из стекло или же пластик точно помещается в полости ротора. Их емкость может варьироваться от 50 мл до гораздо меньшей емкости, используемой в микроцентрифугах, широко используемых в лабораториях молекулярной биологии. В микроцентрифуги обычно входят одноразовые пластиковые микроцентрифужные пробирки емкостью от 250 мкл до 2,0 мл.
Стеклянные пробирки для центрифуги можно использовать с большинством растворителей, но, как правило, они дороже. Их можно чистить, как и другие лабораторная посуда, и может быть стерилизованный к автоклавирование. Небольшие царапины от неосторожного обращения могут стать причиной поломки из-за сильных сил, приложенных во время работы. Стеклянные трубки вставляются в мягкие резиновые манжеты для амортизации во время пробежек. Пластиковые пробирки для центрифуги, как правило, дешевле и, при соблюдении осторожности, могут быть такими же прочными, как стекло. При использовании пластиковых центрифужных пробирок предпочтительнее вода. Их сложнее тщательно очистить, и, как правило, они достаточно недорогие, чтобы считаться одноразовыми.
Одноразовые пластиковые «микролитровые пробирки» объемом от 0,5 мл до 2 мл обычно используются в микроцентрифугах. Они вылеплены из гибкого прозрачного пластика, похожего на полиэтилен, имеют полуконическую форму, с цельными откидными заглушками.
Более крупные образцы прядут с использованием центрифужных бутылей, вместимостью от 250 до 1000 миллилитров. Хотя некоторые из них сделаны из тяжелого стекла, флаконы для центрифуг обычно изготавливаются из небьющихся пластиков, таких как полипропилен или поликарбонат. Для дополнительной гарантии герметичности можно использовать герметизирующие крышки.
Безопасность
Нагрузка в лабораторной центрифуге должна быть тщательно сбалансирована. Это достигается за счет использования комбинации образцов и балансировочных трубок, имеющих одинаковый вес, или использования различных схем балансировки без балансировочных трубок.[2]Это интересная математическая задача - решить схему балансировки для данных n прорезей и k трубок с одинаковым весом. Известно, что решение существует тогда и только тогда, когда и n, и n-k могут быть выражены как сумма простых множителей n.[3] Небольшие различия в массе груза могут привести к большому дисбалансу сил, когда ротор находится на высокой скорости. Этот дисбаланс сил приводит к деформации шпинделя и может привести к повреждению центрифуги или травме. Некоторые центрифуги имеют функцию автоматического определения дисбаланса ротора, которая немедленно прекращает работу при обнаружении дисбаланса.
Перед запуском центрифуги обязательна точная проверка механизмов блокировки ротора и крышки. При прикосновении к вращающемуся ротору возможны серьезные травмы. Современные центрифуги обычно имеют функции, предотвращающие случайный контакт с движущимся ротором, так как основная крышка заблокирована во время работы.
Роторы центрифуг имеют огромные кинетическая энергия при высокой скорости вращения. Отказ ротора, вызванный механическим воздействием высоких сил, передаваемых двигателем, может произойти из-за производственных дефектов, повседневного износа или неправильного использования и обслуживания. Такой сбой может быть катастрофический провал, особенно с более крупными центрифугами, и обычно приводит к полному разрушению центрифуги. Хотя центрифуги обычно имеют защитные экраны для предотвращения этих отказов, такое экранирование может быть недостаточным, особенно в старых моделях, или весь блок центрифуги может сдвинуться с места, что приведет к повреждению находящегося поблизости персонала и оборудования. Из-за неконтролируемых отказов ротора были разбиты окна лабораторий и разрушены холодильники и шкафы. Чтобы снизить риск отказов ротора, производители центрифуг устанавливают процедуры эксплуатации и технического обслуживания, чтобы гарантировать, что роторы регулярно проверяются и выводятся из эксплуатации или с понижением номинальных характеристик (работают только на более низких скоростях), когда их ожидаемый срок службы истек.[4]
Другая потенциальная опасность - это аэрозолизация опасных проб при центрифугировании. Для предотвращения заражения лаборатории крышки ротора со специальной аэрозольонепроницаемой прокладки доступны. В ротор можно загружать образцы в кожухе, а крышка ротора закреплена на роторе. Затем аэрозольную систему ротора и крышки переносят в центрифугу. После этого ротор можно закрепить в центрифуге, не открывая крышку. После цикла весь узел ротора, включая крышку, удаляется из центрифуги в колпак для дальнейших шагов, сохраняя образцы в закрытой системе.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Сьюзан Р. Миккельсен и Эдуардо Кортон. Биоаналитическая химия, гл. 13. Методы центрифугирования. John Wiley & Sons, 4 марта 2004 г., стр. 247-267.
- ^ Frothingham, R (февраль 1999 г.). «Центрифугирование без балансировочной трубки». Американская лаборатория. Шелтон, Коннектикут: Международные научные коммуникации. 31 (19): 10. ISSN 0044-7749. Получено 18 марта, 2011.
- ^ Проблема центрифуги - Numberphile
- ^ Корнельский университет EH&S. «Авария на центрифуге». Получено 29 декабря 2010.