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          艾本德 5427 R:高通量冷凍離心機工作原理詳解

          來源:杭州實了個驗生物科技有限公司   2024年12月23日 12:25  

          艾本德 5427 R:高通量冷凍離心機工作原理詳解

          艾本德 5427 R 是一款專為高通量實驗設(shè)計的冷凍離心機,結(jié)合高效離心力與精準溫控系統(tǒng),為實驗提供可靠的樣品分離支持。以下從專業(yè)角度解析其工作原理,幫助用戶深入理解其運行機制。


          核心工作原理

          1. 離心分離的基本原理

          艾本德 5427 R 離心機的工作原理基于離心力,通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使得混合樣品中的顆粒按照密度差分層。

          • 離心力公式
            F = m × ω2 × r

            • F:離心力

            • m:顆粒質(zhì)量

            • ω:角速度(轉(zhuǎn)速)

            • r:離心半徑(顆粒到轉(zhuǎn)子中心的距離)

          顆粒在離心力的作用下向外運動,并按照密度差和顆粒大小實現(xiàn)分層,最終達到分離的效果。例如:

          • 高密度顆粒(如細胞碎片)會沉降到離心管底部。

          • 低密度物質(zhì)(如上清液)則停留在上層。

          2. 溫控系統(tǒng)的作用

          艾本德 5427 R 配備精準冷凍溫控系統(tǒng)(-11°C至40°C),其核心是通過制冷循環(huán)系統(tǒng)維持樣品的低溫狀態(tài),防止溫度波動對熱敏樣品(如蛋白質(zhì)、RNA、酶等)造成破壞。

          • 溫控原理

            • 制冷劑(R290)在循環(huán)過程中不斷吸熱、放熱,將離心腔內(nèi)的熱量帶走。

            • 離心過程中,設(shè)備持續(xù)監(jiān)控腔內(nèi)溫度,確保實驗條件一致性。

          • 溫控優(yōu)勢

            • 防止因離心過程中產(chǎn)生的摩擦熱導(dǎo)致樣品降解。

            • 提供溫度敏感樣品的保護,適用于冷凍保存或酶活性保持實驗。


          轉(zhuǎn)子的離心原理

          1. 高通量設(shè)計

          • 48孔轉(zhuǎn)子:艾本德 5427 R 配備專用的48孔氣密性固定角轉(zhuǎn)子,可一次性處理大批量樣品。

          • 固定角轉(zhuǎn)子工作原理

            • 轉(zhuǎn)子傾斜角度使得顆粒在離心力作用下沿離心管壁滑動并沉降至底部。

            • 與水平轉(zhuǎn)子相比,固定角轉(zhuǎn)子具有更高的離心效率,適合高通量樣品的快速處理。

          2. 動態(tài)平衡技術(shù)

          • 動態(tài)平衡校準:在離心啟動時,設(shè)備自動檢測轉(zhuǎn)子的負載分布,確保運行過程中的平衡性。

          • 振動控制原理:通過優(yōu)化動平衡和減震系統(tǒng),減少高速旋轉(zhuǎn)帶來的振動,從而保護設(shè)備和樣品的完整性。


          高通量冷凍離心機的關(guān)鍵組件與功能

          1. 強勁電機驅(qū)動系統(tǒng)

          • 無刷直流電機:為轉(zhuǎn)子提供穩(wěn)定的驅(qū)動力,確保高速運行下的低振動和低噪音。

          • 高效能量轉(zhuǎn)化:艾本德電機通過優(yōu)化能量傳輸減少損耗,從而延長設(shè)備壽命并降低能耗。

          2. 轉(zhuǎn)子快速鎖定機制

          • QuickLock® 技術(shù):轉(zhuǎn)子蓋快速鎖定,方便用戶操作,減少實驗準備時間。

          • 安全鎖定原理:在設(shè)備運行時,轉(zhuǎn)子蓋通過電子鎖系統(tǒng)鎖定,避免意外松脫,提高實驗安全性。

          3. 精準控制系統(tǒng)

          • 數(shù)字化顯示屏實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)離心參數(shù),包括轉(zhuǎn)速時間溫度。

          • 內(nèi)置實驗參數(shù)存儲功能:用戶可保存常用的運行設(shè)置,提高實驗操作的效率和一致性。

          4. 環(huán)保制冷系統(tǒng)

          • R290綠色制冷劑:作為環(huán)保冷媒,其制冷效果優(yōu)于傳統(tǒng)制冷劑,同時降低了設(shè)備運行的碳排放。

          • 降噪設(shè)計:冷凍系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子運行配合良好,噪音控制在低于56 dB(A),為實驗室營造更安靜的環(huán)境。


          應(yīng)用示例與工作機制

          1. 微生物沉淀

          • 原理:離心力將培養(yǎng)液中的微生物沉降到離心管底部,便于后續(xù)代謝物分析或蛋白提取。

          • 操作:將樣品均勻分配到48孔離心管中,設(shè)定3000-5000 rpm,離心5-10分鐘。

          2. 核酸純化

          • 原理:在固定角轉(zhuǎn)子中,高速離心使核酸沉淀到管底,上清液可被輕松移除。

          • 操作:通過設(shè)定15,000 rpm轉(zhuǎn)速,快速完成DNA/RNA沉淀分離。

          3. PCR產(chǎn)物處理

          • 原理:離心力將PCR反應(yīng)管內(nèi)的產(chǎn)物分層,實現(xiàn)高效純化。

          • 操作:采用低溫(4°C)條件下的快速離心,避免產(chǎn)物降解。

          4. 高通量樣品分離

          • 原理:48孔設(shè)計支持一次性處理大量樣品,在保證分離效率的同時提升實驗通量。

          • 操作:適用于蛋白質(zhì)沉淀和樣品濃縮等實驗,設(shè)定適當轉(zhuǎn)速和離心時間。


          艾本德 5427 R 的技術(shù)優(yōu)勢

          1. 高通量與高效率

          • 單次運行即可處理48個樣品,大幅提升實驗室工作效率。

          • 轉(zhuǎn)速與離心力兼具,滿足大批量樣品的快速分離需求。

          2. 穩(wěn)定性與安全性

          • 動態(tài)平衡檢測和振動控制技術(shù)確保設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)時運行平穩(wěn)。

          • 安全門鎖設(shè)計和超速保護機制為實驗操作提供額外保障。

          3. 樣品保護

          • 冷凍功能為溫度敏感樣品提供穩(wěn)定環(huán)境,避免熱敏分子的降解。

          • 環(huán)保冷媒和溫控系統(tǒng)減少設(shè)備對環(huán)境的影響,同時節(jié)能降耗。

          4. 易用性與靈活性

          • 快速鎖定轉(zhuǎn)子蓋與直觀的數(shù)字化操作界面大幅提高操作便捷性。

          • 多樣化的適配器和轉(zhuǎn)子配置適合不同實驗需求。


          結(jié)語

          艾本德 5427 R 是高通量冷凍離心機中的產(chǎn)品,其通過高速離心力與精準冷凍技術(shù)結(jié)合,為現(xiàn)代實驗室提供了高效、可靠的分離解決方案。從微生物學(xué)到分子生物學(xué),再到大規(guī)模PCR產(chǎn)物處理,5427 R 憑借其性能和靈活的適配性,成為科研人員在高通量工作中的選擇。如果您正在尋找一款兼具高效率和樣品保護功能的冷凍離心機,艾本德 5427 R 將是您的選擇。


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