搅拌样品的正确方法

实验室搅拌和混合通过磁力搅拌器(包括热板型号),台式搅拌器和振荡器,振荡器培养箱或顶置式搅拌器进行。都有自己的利基。

Caframo(Wiarton,ON)实验室产品销售和营销经理Marta LaForest说,“搅拌器是实验室主机,可与许多其他仪器,包括均化器或pH计一起使用,或者自己溶解溶质或混合反应。实验室经理杂志**近的一项调查显示,生命科学,医药,制药,化学,食品和饮料行业的搅拌器**大的吸引力。

搅拌器类型的选择取决于样品的尺寸,组成和物理性质。磁力搅拌器通常用于高达几升体积的非粘性液体。Caframo专业从工作台规模(2升容量)到高压型号混合高达80升粘性产品的顶置搅拌器。

粘度的东西

厚的粘性材料或非常大的体积不适合于振动或磁力搅拌。磁耦合可能不够强到足以克服粘度,并且搅拌棒涡流可能不会达到足够高到流体中以提供均匀混合。这些样品几乎总是需要高架搅拌器,其向样品提供更多的能量。

粘度变化(或多或少粘稠)的样品也受益于顶部搅拌。Eberbach(Ann Arbor,MI)的总工程师Joe Novotny提到淀粉电泳,其中将淀粉加入到缓冲液中。“一旦它变热,淀粉开始溶解,然后聚合,溶液变得相当粘稠”。类似地,改变相的材料,例如从凝胶到液体或反之亦然,是用于顶部搅拌的良好候选物。

在过去15年中,顶置式搅拌器制造商已经从使用由变阻器控制的交流电动机转变为提供更好控制的直流有刷电动机。今天,许多型号采用小型无刷直流电机。随着电子装置变得更小,更紧凑,并且可用于许多类型的仪器,顶置搅拌器已经从将搅拌“方法”直接编程到仪器中的能力中受益。这些涉及大多数搅拌模式,例如,慢速。

新的无刷直流电机包含霍尔效应传感器,使搅拌器“看”他们旋转多快。“搅拌器可以改变速度,无人值守,以响应样品中发生的事情,”诺沃特尼说。“在旧型号上,操作员需要在这种情况下增加电机功率。

根据LaForest女士的说法,无刷直流电机的主要优点是它们的效率。“这种类型的电机的所有动力进入混合产品,而不是产生热或外来运动。

计算机化在大多数实验室仪器中是一个显着的趋势,包括搅拌器和振动器。然而,除了必须验证过程的受管制工业之外,几乎不存在将架空搅拌器连接到计算机的需求。“我看到振动器连接到计算机记录搅拌时间和速度,”诺沃特尼说,“但总的来说,这是不必要的,因为控制功能已经内置在仪器中。

不是每个人都同意这一说法。Caframo的架空搅拌器缺乏计算机控制的能力,“但这一特性正在进行中,”LaForest女士说。与计算机的网络连接有助于记录结果和量化粘度和速度值。“这里的主要好处是重复性和一致性,”她说。“运营商想要建立一个运行,并以相同的方式做下一次。

所有都摇了摇头

大量的混合应用不需要顶置式搅拌器的坚固性。许多化学家通过他们的整个职业,例如,只使用磁力搅拌棒或热板搅拌器。另一个倾向于避免架空搅拌器的工业是生物技术,特别是对于细胞培养。虽然大规模生物制造确实采用小规模的叶轮式搅拌,但是更可能看到振动台或桌面摇摆式混合器。

即使在大规模,生物技术正在远离不锈钢叶轮,由于它们在细胞上的剪切应力。一些一次性生物反应器袋仍然使用老式搅拌技术,但是这些技术正在让位给磁力搅拌器,超导漂浮搅拌轮,压缩和膨胀袋的外部致动器以及气体致动桨轮。

然而,在小规模,生物混合器是要走的路。这些有几种设计,从单个样品的涡流混合器,需要短期混合到复杂的温度控制“表”模型的多个样品和微量滴定板。

温度控制是经历搅拌的细胞和微生物培养物的关键特征。一个常见的设计是摇动水浴,其以高达每分钟400次冲程振动样品。Grant Instruments公司(新泽西州希尔斯伯勒)的北美销售和营销经理Joseph Costello说:“水浴工作良好,温度公差非常小,样品传热良好。”但他还承认,它们可能是杂乱的,因为瓶子坐在水中。

另一方面,微量滴定板振荡器通常以更快的频率运行,因为体积是微小的,并且样品倾向于在孔内部就位。

一些体细胞和大多数干细胞对剪切非常敏感,因此它们存活的**类型的搅动是在台式搅拌器上轻柔摇动。直到**近,以这种方式搅拌在摇瓶中生长的培养物。Wave Biotech现在是GE医疗集团的一个单位,其整个业务围绕塑料生物反应袋的桌面摇摆,其规模从几毫升到1000升不等。

选择混合器或搅拌器时的一个考虑因素是您特定操作的下游。如果放大不在地平线上,几乎任何合适的搅拌或混合溶液都可以。另一方面,搅拌不总是从板到小瓶到大反应器平稳地缩放。“但这就是为什么公司有过程开发小组,”Costello先生说。

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