Что такое лабораторная центрифуга? Принцип работы, виды и области применения
Выделение отдельных фракций из сложных биологических или химических смесей (кровь, культуральные среды, суспензии, эмульсии, реакционные смеси) на отдельные фракции - частая задача в лабораторной практике. Она выполняется, как правило, с помощью лабораторной центрифуги, которая обеспечивает разделение жидкостей и смесей по плотности за счет центробежной силы.
Правильный выбор модели центрифуги влияет на скорость анализа, сохранность образцов и репутацию лаборатории. В этой статье разберем, что такое центрифуга, где она применяется, как работает и каких бывает видов, а также как выбрать модель центрифуги с учетом конкретных исследовательских задач.
Правильный выбор модели центрифуги влияет на скорость анализа, сохранность образцов и репутацию лаборатории. В этой статье разберем, что такое центрифуга, где она применяется, как работает и каких бывает видов, а также как выбрать модель центрифуги с учетом конкретных исследовательских задач.
Тамара Малыгина
Руководитель департамента медико-биологических технологий
ООО «Лакопа»
ООО «Лакопа»
Что такое лабораторная центрифуга?
Лабораторная центрифуга - это устройство, в котором пробы вращаются в роторе с заданной скоростью. Цель работы - распределить компоненты неоднородной системы по слоям, обеспечить осаждение частиц, выделить фракции и подготовить образцы к дальнейшему анализу. Пробы помещают в пробирки или контейнеры, фиксируют в держателях, закрывают крышку и запускают программу. В результате формируются фракции с разной плотностью частиц.
Благодаря лабораторной центрифуге происходит быстрый и контролируемый этап пробоподготовки. На практике оборудование используют в нескольких крупных направлениях:
Благодаря лабораторной центрифуге происходит быстрый и контролируемый этап пробоподготовки. На практике оборудование используют в нескольких крупных направлениях:
- Медицина и диагностика: исследование крови, мочи, ликворов, отделение сыворотки;
- Биотехнология: культуральные среды, клетки, промывки и концентрирование;
- Химия: разделение суспензий и эмульсий, осаждение катализаторов;
- Фармацевтика: контроль стабильности, подготовка проб к анализу.
Принцип работы центрифуги
Принцип работы лабораторной центрифуги основан на создании центробежного ускорения, которое многократно превышает силу тяжести. При вращении ротора частицы с большей плотностью перемещаются к периферии пробирки быстрее, тогда как более легкие компоненты остаются ближе к оси вращения.
Скорость и эффективность разделения зависят от числа оборотов, радиуса ротора и времени центрифугирования. Одинаковые обороты на разных роторах дают разную нагрузку на пробу.
Скорость и эффективность разделения зависят от числа оборотов, радиуса ротора и времени центрифугирования. Одинаковые обороты на разных роторах дают разную нагрузку на пробу.
Какие существуют виды лабораторных центрифуг?
Наиболее распространены несколько видов лабораторных центрифуг, отличающихся по способу установки, объему исследуемых образцов, температурному диапазону и функциональным характеристикам.
Низкоскоростные центрифуги без охлаждения
Широко используются для концентрирования бактериальных клеток, очистки культур от питательных сред, осаждения белков, контроля качества лекарственных форм, выделения активных компонентов из экстрактов, подготовки образцов для ПЦР.
Низкоскоростные центрифуги без охлаждения используются для разделения веществ под действием центробежной силы при относительно низких скоростях вращения. Ключевая особенность — максимальная скорость вращения ротора не превышает 5 000 об/мин.
Низкоскоростные центрифуги без охлаждения используются для разделения веществ под действием центробежной силы при относительно низких скоростях вращения. Ключевая особенность — максимальная скорость вращения ротора не превышает 5 000 об/мин.
Низкоскоростные центрифуги с охлаждением
Используются для работы с термолабильными образцами. Они решают широкий круг задач - подготовка библиотек для секвенирования, выделение митохондрий, лизосом и других органелл, культивирование и концентрирование клеточных суспензий, фракционирование белковых экстрактов, осаждение иммунных комплексов, работа с ферментами, требующими низких температур, очистка биофармацевтических продуктов на ранних стадиях.
Ключевое отличие от аналогов без охлаждения — встроенная система терморегуляции, высокое качество которой является сильной стороной центрифуг Welso.
Ключевое отличие от аналогов без охлаждения — встроенная система терморегуляции, высокое качество которой является сильной стороной центрифуг Welso.
Высокоскоростные центрифуги без охлаждения
Широко используются там, где требуется тонкое фракционирование частиц размером в нанометры (вирусы, макромолекулы). Такие центрифуги используются для выделения и очистки ДНК/РНК из малых образцов, выделения ядерных фракций, работы со стволовыми клетками и первичными культурами, осаждения белковых комплексов и рибосом, концентрирования и очистки вирусов, получения вирусных препаратов для вакцин.
Высокоскоростные центрифуги разделяют вещества под действием центробежной силы при скоростях свыше 10 000 об/мин (обычно до 20 000). В отличие от низкоскоростных моделей, они обеспечивают значительно более высокие значения относительного центробежного ускорения (RCF), что позволяет разделять мелкодисперсные частицы и макромолекулы. Ключевая особенность – наличие системы безопасности, предотвращающей аварии при высоких скоростях вращения.
Высокоскоростные центрифуги разделяют вещества под действием центробежной силы при скоростях свыше 10 000 об/мин (обычно до 20 000). В отличие от низкоскоростных моделей, они обеспечивают значительно более высокие значения относительного центробежного ускорения (RCF), что позволяет разделять мелкодисперсные частицы и макромолекулы. Ключевая особенность – наличие системы безопасности, предотвращающей аварии при высоких скоростях вращения.
Высокоскоростные центрифуги с охлаждением
Незаменимы в работах, требующих как высокого ускорения, так и температурного контроля. Эти требования возникают при концентрировании вирусных векторов для генной терапии, подготовки библиотек для секвенирования нового поколения, фракционирования субклеточных органелл, очистке ферментов с низкой термостабильностью, очистке рекомбинантных белков и моноклональных антител, разработке и производстве генотерапевтических препаратов.
Высокоскоростные центрифуги с охлаждением разделяют вещества под действием центробежной силы при скоростях от 10 000 до 25 000 об/мин с возможностью поддержания заданной температуры образца. Ключевое отличие от аналогов без охлаждения — встроенная система терморегуляции, позволяющая работать с термочувствительными биомолекулами и субклеточными структурами, высокое качество которой является сильной стороной центрифуг Welso.
Высокоскоростные центрифуги с охлаждением разделяют вещества под действием центробежной силы при скоростях от 10 000 до 25 000 об/мин с возможностью поддержания заданной температуры образца. Ключевое отличие от аналогов без охлаждения — встроенная система терморегуляции, позволяющая работать с термочувствительными биомолекулами и субклеточными структурами, высокое качество которой является сильной стороной центрифуг Welso.
Напольные центрифуги
Напольные центрифуги — это простое и широко используемое лабораторное оборудование, предназначенное для эффективного разделения, осаждения и фракционирования биологических и химических образцов объемом до 2400 мл. В нашем каталоге представлены модели WFR1000 / WFS1000, сочетающие высокую производительность с удобством эксплуатации. Модели представлены с функцией охлаждения образцов и без нее.
Центрифуги для планшетов
Модели, укомплектованные адаптерами под планшеты, стрипы и микропробирки для использования в ИФА и ПЦР-диагностике. Сбрасывают капли со стенок лунок и ускоряют постановку серий. В каталоге представлена модель SH-MP2500.
Для чего применяют центрифуги?
Центрифуги используют в диагностических и исследовательских лабораториях медицинских и научно-исследовательских центров, а также на производстве фармацевтических препаратов.
- Медицинская диагностика. Отделение сыворотки или плазмы от форменных элементов для биохимической, иммунологической и серологической диагностики. Осаждение клеток для мазков и подготовку проб для автоматических анализаторов.
- Биохимия и молекулярная биология. Выделение ДНК и РНК, очистка белков, концентрирование образцов.
- Клинические и исследовательские задачи. Промывка, смена среды, фракционирование и подготовка проб для микроскопии. В исследовательских проектах центрифуга работает с клеточными культурами, органеллами и суспензиями.
- Контроль качества и фармацевтика. Удаление взвесей, разделение эмульсий, оценка стабильности суспензий и подготовка проб к хроматографии.
Как выбрать лабораторную центрифугу?
Лабораторная центрифуга - это надежный помощник в задаче подготовки образцов для анализа. От качества ее работы зависит точность диагностики заболеваний, результаты научных исследований, качество выпускаемых фармпрепаратов. Инвестиция в центрифугу, которая с запасом покрывает текущие и потенциальные будущие задачи лаборатории, экономит время, ресурсы и минимизирует риски.
При выборе центрифуги следует ориентироваться на исследовательскую задачу и параметры модели, которые позволят ее решить:
При выборе центрифуги следует ориентироваться на исследовательскую задачу и параметры модели, которые позволят ее решить:
- Технические параметры. Скорость вращения, максимальное ускорение, допустимый объем пробирок, тип и материал роторов, наличие охлаждения определяют, сможет ли прибор выполнить конкретный протокол разделения.
- Воспроизводимость исследования. Таймер для установки времени эксперимента, возможность сохранения протоколов, контроль скорости вращения и температуры обеспечивают стабильность результатов.
- Безопасность. Системы блокировки ротора, автоматическое определение дисбаланса защищают образцы и исследователя.
В каталоге компании “Лакопа” доступны к заказу высококачественные лабораторные центрифуги от производителей SHST и WELSO.
Читайте также