多用途离心机的进展

离心机,常见的实验室仪器中的一个,是用于分离溶液的组分是必不可少的。频繁的实验室任务,例如从悬浮液中沉淀细胞,旋转沉淀的核酸或分离血液成分,主要通过多功能离心机完成 - 而不是微量离心机  (或微量离心机,通常旋转2毫升管)和超速离心机  (或超级武器,其旋转样品的力超过100,000 xg)。

多用途离心机有落地式和台式式  。地板模型提供较低的速度(高达约7,000 xg力),并适应样品体积,从常规分离混合物的那些到生物反应器的大规模细胞培养制剂。台式离心机以更高的速度旋转(高约25,000 xg力),并根据实验室需要提供便利性,空间效率和一系列功能。这里讨论了这些实验室工作的进展,以及选择多功能离心机时需要考虑的重要特性。

转子和样品管

一个重要的考虑因素是离心机的转子,以及 适应不同样品管,瓶子和微孔板的适配器。转子有两种主要类型。摆动(或水平或摆动式)转子以相对较低的速度旋转,主要用于细胞培养应用或用于分离血液成分(即,从血浆中去除红细胞)。固定角度转子,以特定角度固定样品管,可以比摆动转子更高的速度旋转样品,并用于许多细胞和分子生物学应用。

适配器可以旋转一系列样品管体积(从1.5毫升管到2升瓶,取决于转子/适配器组合),以及微孔板。Labnet还提供专用的微孔板转子,其成本低于带微孔板适配器的摆动转子。Labnet International(康宁生命科学公司)的产品经理Peter Will说:“对于专用微孔板离心机来说,这是一个很好的选择,投资可能比你需要的更多。”

许多供应商提供台式离心机型号,可以容纳各种管尺寸,从1.5毫升管到不同的大体积 - 通常750毫升瓶。常见的样品管是用于细胞培养工作的15毫升和50毫升锥形管。Eppendorf即将推出5920R,这是一种多功能台式离心机,可从0.2毫升样品旋转1升瓶,以及微孔板。旋转1L瓶(通常只能在落地式模型中旋转)的能力对于生物加工应用,大规模细胞培养或培养细菌培养物是有用的。

在用于制造转子的材料方面也取得了进展。一些转子具有特殊的外涂层,使其能够耐受化学腐蚀。由碳纤维制成的转子,如Thermo Scientific™Fiberlite™转子,比传统的金属合金转子更轻,更耐化学腐蚀和结构疲劳。“碳纤维极大地提高了灵活性和可以实现的应用类型,”赛默飞世尔科技公司离心分析全球产品总监Hugh Tansey说。

考虑到它们的高运行速度,改变转子会令人不安。一些供应商提供快速转子交换功能,以便在保持安全的同时简化此过程。例如,Thermo Scientific™Auto-Lock™转子交换使用户只需按一下按钮即可“在短短三秒内切换转子”,Tansey说。“离心机可以在几秒钟内每天多次更改其应用设置,这对于繁忙的实验室来说是一个关键优势。”NuAire的ClickSpin技术还可以实现快速,简便和免工具的转子更换。另一项安全功能是Beckman Coulter的ARIES智能平衡转子技术,可自动校正转子不平衡,可在Beckman Coulter的Allegra®  系列多用途离心机中使用。

足迹和容量

两个因素影响离心机的足迹容量和制冷。

离心机技术的当前趋势是增加仪器的容量而不是其总体尺寸。

例如,康宁的新型转子可容纳更多具有相同离心机占地面积的管道。“人们正在寻找更多的管子,而不必去地板模型或放弃更多的工作台空间,”威尔说。例如,Labnet的新型固定角度转子可容纳10个50毫升锥形管,而前者只有6个。此外,新的摆动式转子通过增加样品体积来提供更大的容量 - 它可以容纳4个750毫升而不是500毫升的瓶子。

NuAire离心机产品经理Anthony Locatelli表示,NuAire提供容量大的离心机。该公司希望这将扩大其在临床应用中的影响力。“血液中心和医院将从这种离心机的特性和坚固性中受益,并能够将它们用作工具,”Locatelli说。

实际上,设计用于临床应用的离心机具有一系列足迹和容量。Abbexa  用于临床,诊断,分析和兽医实验室的新型临床离心机是一种低噪音台式离心机,带有适用于2-,5-,7-和19-ml血液采集管的适配器。另一方面,赛默飞世尔科技公司提供落地式离心机,用于处理大量生物加工和血液制备 - “生物加工中高达16升,血库容量高达16 500毫升血袋”,坦西。

冷藏

冷藏式离心机的占地面积比非冷藏型号略大,因为大多数内置压缩机,其占地面积宽度增加了几英寸。压缩机根据需要打开和关闭冷却,以调节离心机转鼓的温度(很像家里的冰箱)。

然而,Eppendorf的新型5920R台式离心机采用了新的冷却技术。它使用喷射阀来调节冷却系统中制冷剂的压力(非常类似于汽车发动机调节汽油流入发动机的方式),而不是压缩机。“这很重要,因为制冷剂需要有一定的流速才能达到佳性能,”Eppendorf离心产品经理Matt Lieber说。根据Lieber的说法,与压缩机介导的冷却相比,注射阀介导的冷却可以使离心机转筒中的温度更稳定,冷却速度可以每小时变化几度。“如果碗波动几度,你的样品会发生什么?”他说。温度敏感的样品可受益于更严格的温度调节。

要考虑的其他功能

许多其他离心机功能可以平滑您的工作流程。例如,NuWind上的触摸屏显示器使用起来更容易和更直观。NuAire离心机有一个InSight电子控制中心 - 仪器的电子大脑 - 监测使用情况,指示何时进行预防性维护,并告知用户何时配件的理论寿命即将到期。

内置降噪功能是另一项有用的功能 - 尤其适用于共享实验室空间的台式机型。“你想要的后一件事就是在你的耳朵里发出高亢的噪音,在你试图在实验室的办公桌上工作时会分散你的注意力,”利伯说。噪音是振动的结果,因此Eppendorf使用减震器和橡胶电镀来抑制5920R的振动。Nuatell的NuWind  还采用“振动减震器来消除振动并使[仪器]非常安静,”Locatelli说。

人体工程学也可能是一个因素,特别是在大型实验室中,离心机可能被多个高度的研究人员使用。这里的一个关键特征是进入高度,即从台面到离心机点的距离,在那里您可以进入转子。Eppendorf的5920R通过将离心机碗的一部分放入盖子中来小化进入高度。

离心机在技术上继续发展,同时保留了研究人员所依赖的坚固的工作。无线连接可能变得更加普遍,因此仪器可以通知远程用户运行状态或遇到的问题。还将建议在不久的将来,所有离心机都可能具有远程服务功能,“我们可以拨入设备并运行远程诊断以确定故障原因。”今天的离心机变得比以往任何时候都更加通用,随着更多的花里胡哨即将到来帮助研究人员完成分离任务。