Центрифуги з горизонтальним і бакет-ротором

Під час вибору лабораторної центрифуги увагу зазвичай спочатку звертають на швидкість, місткість і габарити. Тип ротора нерідко залишається на другому плані, хоча саме від нього залежить положення пробірок під час роботи та характер розділення зразка.

У центрифузі з бакет-ротором пробірки встановлюються у рухомі підвісні стакани. Поки обладнання не працює, вони перебувають у вертикальному положенні. Після запуску ротора бакети відхиляються і поступово переходять у горизонтальне положення.

Тому в описах обладнання можна зустріти одразу кілька назв: центрифуга з горизонтальним ротором, модель із ротором, що гойдається, swing-out або swing-bucket центрифуга. Усі ці формулювання описують схожий принцип роботи.

Такі моделі використовують у клінічних, біохімічних, медичних, фармацевтичних і дослідницьких лабораторіях. Вони підходять для вакуумних пробірок із кров’ю, конічних ємностей на 15 і 50 мл, флаконів, мікропланшетів та інших форматів.

Як працює бакет-ротор

Конструкція складається з центральної траверси та підвісних бакетів. Кожен бакет вільно рухається на кріпленнях і змінює своє положення залежно від швидкості обертання.

Під час розгону пробірки переходять із вертикального у горизонтальне положення. Відцентрова сила діє вздовж усієї довжини ємності, а осад після завершення циклу зазвичай формується на дні.

Коли ротор сповільнюється, бакети повертаються у початкове положення. Якщо гальмування відбувається плавно, сформовані шари менше змішуються під час зупинки.

Горизонтальне розташування особливо зручне, коли потрібно отримати рівну межу між компонентами зразка. Через це клінічна центрифуга з горизонтальним ротором часто використовується для підготовки плазми та сироватки.

Чим бакет-ротор відрізняється від кутового

У кутовому роторі пробірки зафіксовані під постійним нахилом. Їхнє положення не змінюється ані під час розгону, ані після виходу центрифуги на встановлену швидкість.

Така конструкція добре підходить для високошвидкісного осадження частинок. Вона компактна й зазвичай дозволяє досягати вищої відцентрової сили.

У бакет-роторі пробірки розташовуються горизонтально. Шлях осадження довший, але компоненти зразка розділяються більш рівномірно. Крім того, за допомогою змінних адаптерів один ротор можна пристосувати до кількох форматів ємностей.

Не можна сказати, що один варіант кращий у всіх ситуаціях. Кутовий ротор частіше обирають для високої швидкості й отримання компактного осаду. Swing-out ротор буде зручнішим для пробірок із кров’ю, великих серій зразків, градієнтного розділення та роботи з планшетами.

Центрифуги для крові з горизонтальним ротором

У клінічних лабораторіях бакет-ротор найчастіше використовують для вакуумних пробірок із кров’ю. Після центрифугування в ємності формується рівна межа між плазмою або сироваткою та клітинними компонентами.

Особливо уважно потрібно працювати з пробірками, що містять розділювальний гель. Після завершення циклу гель створює бар’єр між компонентами крові. Різке гальмування може порушити сформовані шари, тому для таких пробірок бажано використовувати режим із контрольованою зупинкою.

Центрифуга з горизонтальним ротором для крові може бути розрахована на 6, 8, 12, 24 або більшу кількість пробірок. Місткість варто вибирати за реальним потоком зразків, а не просто брати найбільший доступний ротор.

Для невеликого медичного кабінету часто достатньо компактної моделі на 6–8 місць. Діагностичному центру, де матеріал надходить серіями, буде зручніше працювати з центрифугою на 12 або 24 пробірки.

Сумісність із вакуумними пробірками

Вакуумні системи для забору крові відрізняються об’ємом, висотою та діаметром. Тому напису «центрифуга для медичних пробірок» недостатньо, щоб визначити сумісність обладнання.

Перед замовленням потрібно уточнити точний формат ємностей. Найчастіше лабораторії використовують:

• пробірки 13×75 мм;

• пробірки 13×100 мм;

• пробірки 16×100 мм;

• ємності об’ємом 3–7 мл;

• вакуумні пробірки з гелем;

• пробірки з активатором згортання;

• ємності з антикоагулянтом.

Для кожного формату підбирають відповідний вкладиш. Пробірка повинна стояти рівно, не хитатися та не виступати з бакета більше, ніж це допускає виробник обладнання.

Якщо лабораторія використовує кілька видів вакуумних пробірок, практичним рішенням стане центрифуга з набором змінних адаптерів. Важливо лише перевірити, що вони підходять до конкретного бакета, а не просто мають схожий внутрішній діаметр.

Бакет-ротори для пробірок 15 і 50 мл

Конічні пробірки на 15 і 50 мл широко використовуються у клітинній біології, мікробіології, біотехнології та фармацевтичних дослідженнях. Для їх встановлення у бакет зазвичай потрібні окремі адаптери.

Центрифуга для пробірок 15 мл з бакет-ротором може одночасно обробляти кілька серій зразків. Точна місткість залежить від розміру бакетів і конструкції вкладишів.

Для пробірок 50 мл потрібні більші посадкові місця. Через це в один бакет поміщається менша кількість ємностей, ніж у разі використання вакуумних пробірок або пробірок на 15 мл.

Якщо лабораторія працює з обома форматами, краще вибирати універсальну центрифугу з адаптерами на 15 і 50 мл. Це простіше й дешевше, ніж купувати окремий ротор для кожного типу пробірок.

Водночас потрібно звернути увагу на форму дна. Адаптер для круглої лабораторної пробірки може не підходити для конічної ємності. Неправильно підібраний вкладиш створює додаткове навантаження на пробірку та може призвести до її пошкодження.

Центрифуги для мікропланшетів

Ще одна перевага бакет-ротора — можливість працювати з планшетами. Для цього замість стандартних стаканів на траверсу встановлюють спеціальні прямокутні тримачі.

Центрифуга для планшетів із бакет-ротором може використовуватися для:

• стандартних 96-лункових мікропланшетів;

• ПЛР-планшетів;

• планшетів для клітинних культур;

• Deepwell-планшетів;

• фільтраційних планшетів;

• наборів для очищення нуклеїнових кислот.

Коротке центрифугування допомагає зібрати рідину на дні лунок, видалити краплі зі стінок і підготувати планшет до подальшої роботи.

Не кожна лабораторна центрифуга з бакет-ротором автоматично підходить для планшетів. Потрібно перевірити наявність відповідних носіїв, допустиму висоту ємності та максимальну швидкість для конкретного тримача.

Якщо лабораторія регулярно працює і з пробірками, і з планшетами, варто обрати ротор, у якому можна змінювати бакети без заміни всієї траверси.

Для чого потрібні адаптери

Сам бакет є лише зовнішнім тримачем. Щоб встановити всередину пробірки, флакони або інші ємності, використовують адаптери.

Вкладиш фіксує пробірку, підтримує її у правильному положенні та рівномірно розподіляє навантаження. Для одного бакета можуть бути доступні десятки конфігурацій.

За допомогою адаптерів центрифугу можна пристосувати до:

• вакуумних пробірок різного діаметра;

• пробірок на 5 і 10 мл;

• конічних пробірок 15 і 50 мл;

• лабораторних флаконів;

• пляшок більшого об’єму;

• контейнерів для спеціальних досліджень.

Перед купівлею потрібно перевірити не лише об’єм, а й максимальну висоту та зовнішній діаметр пробірки. Також має значення допустима швидкість самого адаптера.

Працювати без вкладиша, якщо він передбачений конструкцією, не слід. Пробірка може зміщуватися, торкатися стінок бакета або пошкодитися під навантаженням.

Балансування бакет-ротора

Балансування потрібне для будь-якої центрифуги, але для підвісного ротора воно має кілька особливостей. Значення має не лише маса окремих пробірок, а й загальна вага протилежних бакетів.

Якщо один стакан завантажений, протилежний потрібно врівноважити. Бакети повинні мати однакові кришки, адаптери та приблизно однакову масу зразків.

Для великих ємностей і планшетів краще перевіряти вагу на лабораторних терезах. Однаковий рівень рідини не завжди означає однакову масу, особливо якщо зразки мають різну щільність.

Неправильне балансування проявляється підвищеною вібрацією, шумом або автоматичною зупинкою. Продовжувати цикл у такій ситуації не потрібно. Ротор слід зупинити, дочекатися повного припинення руху та перевірити завантаження.

Герметичні кришки та біологічна безпека

Під час роботи з потенційно небезпечними біологічними матеріалами можуть використовуватися герметичні або аерозоль-щільні кришки.

Вони закривають кожен бакет окремо та зменшують ризик поширення вмісту у випадку пошкодження пробірки. Такі кришки також дозволяють переносити закритий бакет до захисної шафи перед його відкриванням.

Наявність звичайної кришки ще не означає, що бакет є аерозоль-щільним. Ця властивість повинна бути прямо зазначена виробником.

У процесі експлуатації потрібно контролювати стан ущільнювачів. Тріщини, деформація або забруднення можуть порушити герметичність. Ущільнювальні кільця очищають і замінюють відповідно до інструкції до обладнання.

Швидкість RPM і відцентрова сила RCF

Для swing-out роторів у характеристиках вказують максимальну кількість обертів і допустиму відцентрову силу. Ці значення можуть бути нижчими, ніж у кутових роторів для тієї самої центрифуги.

RPM показує швидкість обертання, а RCF — фактичну силу, яка діє на зразок. Для лабораторного протоколу зазвичай важливішим є значення RCF або ×g.

Потрібно враховувати, що після заміни ротора чи бакета радіус обертання змінюється. Через це однакова кількість обертів може створювати іншу відцентрову силу.

Сучасні моделі дозволяють задавати параметри безпосередньо в RPM або RCF. Якщо обладнання має функцію автоматичного розпізнавання ротора, воно також може обмежувати швидкість відповідно до встановленої конфігурації.

Розгін і гальмування

Програми прискорення та гальмування потрібні не лише для комфорту. Вони можуть впливати на стан зразка після завершення циклу.

Швидкий розгін скорочує загальну тривалість роботи. Проте для окремих методик може бути потрібне поступове збільшення швидкості.

Плавне гальмування використовують у випадках, коли різка зупинка здатна порушити сформовані шари. Це актуально для пробірок із розділювальним гелем, градієнтів щільності та деяких клітинних зразків.

Якщо лабораторія виконує різні протоколи, зручно мати центрифугу з кількома рівнями розгону і гальмування. Найчастіше використовувані налаштування можна зберегти як окремі програми.

Низькошвидкісні та охолоджувані моделі

Низькошвидкісна центрифуга з бакет-ротором добре підходить для стандартної підготовки пробірок із кров’ю, сечею та іншими біологічними матеріалами. Вона має зрозуміле керування і не потребує надмірно високої відцентрової сили.

Для термочутливих зразків використовують охолоджувані моделі. Вбудована холодильна система підтримує встановлену температуру під час обертання та допомагає захистити матеріал від нагрівання.

Охолоджувана центрифуга з бакет-ротором може застосовуватися для клітинних культур, білків, нуклеїнових кислот і фармацевтичних зразків. Перед замовленням варто перевірити не лише температурний діапазон, а й можливість попереднього охолодження ротора.

Рефрижераторні моделі більші й важчі за звичайні, тому для їх встановлення потрібно заздалегідь підготувати робоче місце з достатньою вентиляцією.

Як вибрати центрифугу з бакет-ротором

Починати вибір краще зі зразків і витратних матеріалів. Лише після цього варто порівнювати швидкість, кількість програм та інші характеристики.

Перед замовленням бажано визначити:

• типи й розміри пробірок;

• кількість зразків за один цикл;

• необхідний показник RCF;

• потребу в роботі з планшетами;

• типи адаптерів;

• необхідність герметичних кришок;

• бажану швидкість розгону та гальмування;

• потребу в охолодженні;

• кількість щоденних запусків;

• склад стандартної комплектації.

Для невеликої клініки може бути достатньо центрифуги з горизонтальним ротором на 6–12 пробірок. Багатопрофільній лабораторії буде зручніше працювати з універсальною моделлю, яка підтримує кілька наборів бакетів і адаптерів.

Якщо планується центрифугування планшетів, потрібно окремо перевірити їхню висоту, формат і кількість, яку можна встановити за один цикл.

Від чого залежить ціна

Ціна центрифуги з бакет-ротором залежить від місткості, максимальної відцентрової сили, системи керування та комплектації.

На загальну вартість також впливають:

• кількість бакетів;

• набір адаптерів;

• тримачі для планшетів;

• герметичні кришки;