攪拌樣品的正確方法

實驗室攪拌和混合通過磁力攪拌器(包括熱板型號),臺式攪拌器和振蕩器,振蕩器培養箱或頂置式攪拌器進行。都有自己的利基。

Caframo(Wiarton,ON)實驗室產品銷售和營銷經理Marta LaForest說,“攪拌器是實驗室主機,可與許多其他儀器,包括均化器或pH計一起使用,或者自己溶解溶質或混合反應。實驗室經理雜志**近的一項調查顯示,生命科學,醫藥,制藥,化學,食品和飲料行業的攪拌器**大的吸引力。

攪拌器類型的選擇取決于樣品的尺寸,組成和物理性質。磁力攪拌器通常用于高達幾升體積的非粘性液體。Caframo專業從工作臺規模(2升容量)到高壓型號混合高達80升粘性產品的頂置攪拌器。

粘度的東西

厚的粘性材料或非常大的體積不適合于振動或磁力攪拌。磁耦合可能不夠強到足以克服粘度,并且攪拌棒渦流可能不會達到足夠高到流體中以提供均勻混合。這些樣品幾乎總是需要高架攪拌器,其向樣品提供更多的能量。

粘度變化(或多或少粘稠)的樣品也受益于頂部攪拌。Eberbach(Ann Arbor,MI)的總工程師Joe Novotny提到淀粉電泳,其中將淀粉加入到緩沖液中。“一旦它變熱,淀粉開始溶解,然后聚合,溶液變得相當粘稠”。類似地,改變相的材料,例如從凝膠到液體或反之亦然,是用于頂部攪拌的良好候選物。

在過去15年中,頂置式攪拌器制造商已經從使用由變阻器控制的交流電動機轉變為提供更好控制的直流有刷電動機。今天,許多型號采用小型無刷直流電機。隨著電子裝置變得更小,更緊湊,并且可用于許多類型的儀器,頂置攪拌器已經從將攪拌“方法”直接編程到儀器中的能力中受益。這些涉及大多數攪拌模式,例如,慢速。

新的無刷直流電機包含霍爾效應傳感器,使攪拌器“看”他們旋轉多快。“攪拌器可以改變速度,無人值守,以響應樣品中發生的事情,”諾沃特尼說。“在舊型號上,操作員需要在這種情況下增加電機功率。

根據LaForest女士的說法,無刷直流電機的主要優點是它們的效率。“這種類型的電機的所有動力進入混合產品,而不是產生熱或外來運動。

計算機化在大多數實驗室儀器中是一個顯著的趨勢,包括攪拌器和振動器。然而,除了**驗證過程的受管制工業之外,幾乎不存在將架空攪拌器連接到計算機的需求。“我看到振動器連接到計算機記錄攪拌時間和速度,”諾沃特尼說,“但總的來說,這是不必要的,因為控制功能已經內置在儀器中。

不是每個人都同意這一說法。Caframo的架空攪拌器缺乏計算機控制的能力,“但這一特性正在進行中,”LaForest女士說。與計算機的網絡連接有助于記錄結果和量化粘度和速度值。“這里的主要好處是重復性和一致性,”她說。“運營商想要建立一個運行,并以相同的方式做下一次。

所有都搖了搖頭

大量的混合應用不需要頂置式攪拌器的堅固性。許多化學家通過他們的整個職業,例如,只使用磁力攪拌棒或熱板攪拌器。另一個傾向于避免架空攪拌器的工業是生物技術,特別是對于細胞培養。雖然大規模生物制造確實采用小規模的葉輪式攪拌,但是更可能看到振動臺或桌面搖擺式混合器。

即使在大規模,生物技術正在遠離不銹鋼葉輪,由于它們在細胞上的剪切應力。一些一次性生物反應器袋仍然使用老式攪拌技術,但是這些技術正在讓位給磁力攪拌器,超導漂浮攪拌輪,壓縮和膨脹袋的外部致動器以及氣體致動槳輪。

然而,在小規模,生物混合器是要走的路。這些有幾種設計,從單個樣品的渦流混合器,需要短期混合到復雜的溫度控制“表”模型的多個樣品和微量滴定板。

溫度控制是經歷攪拌的細胞和微生物培養物的**特征。一個常見的設計是搖動水浴,其以高達每分鐘400次沖程振動樣品。Grant Instruments公司(新澤西州希爾斯伯勒)的北美銷售和營銷經理Joseph Costello說:“水浴工作良好,溫度公差非常小,樣品傳熱良好。”但他還承認,它們可能是雜亂的,因為瓶子坐在水中。

另一方面,微量滴定板振蕩器通常以更快的頻率運行,因為體積是微小的,并且樣品傾向于在孔內部就位。

一些體細胞和大多數干細胞對剪切非常敏感,因此它們存活的**類型的攪動是在臺式攪拌器上輕柔搖動。直到**近,以這種方式攪拌在搖瓶中生長的培養物。Wave Biotech現在是GE醫療集團的一個單位,其整個業務圍繞塑料生物反應袋的桌面搖擺,其規模從幾毫升到1000升不等。

選擇混合器或攪拌器時的一個考慮因素是您特定操作的下游。如果放大不在地平線上,幾乎任何合適的攪拌或混合溶液都可以。另一方面,攪拌不總是從板到小瓶到大反應器平穩地縮放。“但這就是為什么公司有過程開發小組,”Costello先生說。

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