Wirówka laboratoryjna
 Stołowa wirówka laboratoryjna firmy Hettich
| |
| Używa | Separacja |
|---|---|
| Powiązane przedmioty |
Wirówka gazowa Ultrawirówka |
Wirówka laboratoryjna to element wyposażenia laboratorium , napędzany silnikiem, który wiruje próbki cieczy z dużą prędkością. Istnieją różne typy wirówek, w zależności od wielkości i pojemności próbki.
Podobnie jak wszystkie inne wirówki , wirówki laboratoryjne działają na zasadzie sedymentacji , gdzie przyspieszenie dośrodkowe jest wykorzystywane do oddzielania substancji o większej i mniejszej gęstości.
typy
Istnieją różne rodzaje wirowania:
- Wirowanie różnicowe , często stosowane do oddzielania pewnych organelli od całych komórek w celu dalszej analizy określonych części komórek
- Wirowanie izopikniczne , często stosowane do izolowania kwasów nukleinowych, takich jak DNA
- Wirowanie w gradiencie sacharozy , często stosowane do oczyszczania wirusów otoczkowych i rybosomów, a także do oddzielania organelli komórkowych od surowych ekstraktów komórkowych
Istnieją różne typy wirówek laboratoryjnych:
- Mikrowirówki
(urządzenia na małe probówki od 0,2 ml do 2,0 ml (mikroprobówki), do 96-dołkowych płytek, kompaktowa konstrukcja, małe gabaryty; do 30 000 g)
- Wirówki kliniczne
(urządzenia o średniej prędkości stosowane w zastosowaniach klinicznych, takie jak probówki do pobierania krwi)
- Uniwersalne wirówki szybkoobrotowe
(urządzenia do szerokiego zakresu rozmiarów probówek, duża zmienność, duża powierzchnia zabudowy)
(modele analityczne i preparatywne)
Ze względu na ciepło wytwarzane przez tarcie powietrza (nawet w ultrawirówkach, gdzie rotor pracuje w dobrej próżni) oraz częstą konieczność utrzymywania próbek w określonej temperaturze, wiele typów wirówek laboratoryjnych jest chłodzonych i regulowanych temperaturowo.
Probówki wirówkowe
Probówki wirówkowe to precyzyjnie wykonane, wytrzymałe probówki ze szkła lub tworzywa sztucznego , które dokładnie pasują do wnęk wirnika. Mogą różnić się pojemnością od 50 ml do znacznie mniejszych pojemności stosowanych w mikrowirówkach szeroko stosowanych w laboratoriach biologii molekularnej. Mikrowirówki zwykle mieszczą jednorazowe plastikowe probówki mikrowirówkowe o pojemności od 250 μl do 2,0 ml .
Szklane probówki wirówkowe mogą być używane z większością rozpuszczalników, ale są zwykle droższe. Można je czyścić jak inne szkło laboratoryjne i sterylizować w autoklawie . Małe zadrapania spowodowane nieostrożnym obchodzeniem się z urządzeniem mogą spowodować awarię pod wpływem dużych sił wywieranych podczas biegu. Szklane rurki są wkładane do miękkich gumowych rękawów, aby amortyzować je podczas biegu. Szczególnie plastikowe probówki wirówkowe są tańsze i przy zachowaniu ostrożności mogą być równie trwałe jak szkło. W przypadku stosowania plastikowych probówek wirówkowych preferowana jest woda. Są trudniejsze do dokładnego czyszczenia i zwykle są na tyle niedrogie, że można je uznać za jednorazowe.
Jednorazowe plastikowe „probówki mikrolitrowe” o pojemności od 0,5 ml do 2 ml są powszechnie stosowane w mikrowirówkach. Są formowane z elastycznego przezroczystego tworzywa sztucznego podobnego do polietylenu , mają kształt półstożkowy, z integralnymi, odchylanymi nakładkami uszczelniającymi.
Większe próbki są wirowane przy użyciu butelek wirówkowych o pojemności od 250 do 1000 mililitrów. Chociaż niektóre są wykonane z ciężkiego szkła, butelki do wirowania są zwykle wykonane z nietłukących tworzyw sztucznych, takich jak polipropylen lub poliwęglan. Aby zapewnić dodatkową szczelność, można zastosować zamknięcia uszczelniające.
Bezpieczeństwo
Ładunek w wirówce laboratoryjnej musi być dokładnie wyważony. Osiąga się to poprzez zastosowanie kombinacji próbek i rurek równoważących, które wszystkie mają tę samą masę, lub poprzez zastosowanie różnych wzorów wyważania bez rurek równoważących. Interesującym problemem matematycznym jest rozwiązanie wzoru równowagi przy n szczelinach i k rurach o tej samej masie. Wiadomo, że rozwiązanie istnieje wtedy i tylko wtedy, gdy zarówno k, jak i nk można wyrazić jako sumę czynników pierwszych n. Niewielkie różnice w masie ładunku mogą powodować dużą nierównowagę sił, gdy wirnik pracuje z dużą prędkością. Ta nierównowaga sił obciąża wrzeciono i może spowodować uszkodzenie wirówki lub obrażenia ciała. Niektóre wirówki mają funkcję automatycznego wykrywania niewyważenia wirnika, która natychmiast przerywa pracę po wykryciu niewyważenia.
Przed uruchomieniem wirówki należy dokładnie sprawdzić mechanizm blokujący rotor i pokrywę. Obracający się wirnik może spowodować poważne obrażenia w przypadku dotknięcia. Nowoczesne wirówki mają na ogół cechy, które zapobiegają przypadkowemu kontaktowi z obracającym się wirnikiem, ponieważ pokrywa główna jest zablokowana podczas wirowania.
Wirniki wirówek mają ogromną energię kinetyczną podczas obracania się z dużą prędkością. Awaria wirnika, spowodowana naprężeniami mechanicznymi wynikającymi z dużych sił wywieranych przez silnik, może wystąpić z powodu wad produkcyjnych, rutynowego zużycia lub niewłaściwego użytkowania i konserwacji. Taka awaria może być katastrofalna w skutkach , zwłaszcza w przypadku większych wirówek i generalnie skutkuje całkowitym zniszczeniem wirówki. Podczas gdy wirówki są zwykle wyposażone w osłony zabezpieczające, które chronią przed takimi awariami, takie osłony mogą być niewystarczające, zwłaszcza w starszych modelach, lub też cała jednostka wirówki może zostać wyrzucona ze swojego położenia, powodując uszkodzenia personelu i sprzętu znajdującego się w pobliżu. Niepowstrzymane awarie wirników spowodowały rozbicie okien w laboratoriach oraz zniszczenie lodówek i szafek. Aby zmniejszyć ryzyko awarii wirnika, producenci wirówek określają procedury obsługi i konserwacji, aby zapewnić, że wirniki są regularnie sprawdzane i wycofywane z eksploatacji lub obniżane wartości znamionowe (działają tylko przy niższych prędkościach), gdy przekroczą oczekiwany okres eksploatacji.
Innym potencjalnym zagrożeniem jest aerozolowanie niebezpiecznych próbek podczas wirowania. Aby zapobiec zanieczyszczeniu laboratorium, dostępne są pokrywy rotorów ze specjalnymi uszczelkami aerozoloszczelnymi. Wirnik można załadować próbkami w osłonie, a pokrywa wirnika jest przymocowana do wirnika. Następnie aerozoloszczelny układ rotora i pokrywy jest przenoszony do wirówki. Rotor można następnie zamocować w wirówce bez otwierania pokrywy. Po przebiegu cały zespół wirnika, w tym pokrywa, jest usuwany z wirówki do okapu w celu wykonania dalszych czynności, utrzymując próbki w układzie zamkniętym.
