Le concentrateur centrifuge sous vide est un équipement de concentration d'échantillons qui combine la décompression sous vide avec l'action de la force centrifuge, largement utilisé dans les domaines de la biochimie, de la biologie moléculaire, de la recherche et du développement de médicaments, etc. Sa fonction principale est d'accélérer l'évaporation du solvant en réduisant la pression ambiante tout en utilisant la force centrifuge pour prévenir la perte de résidus d'échantillon, permettant une concentration efficace et douce des échantillons. Les détails de son utilisation sont détaillés ci - dessous en termes de principes d'équipement, de processus opérationnels, d'optimisation des paramètres, de considérations et de scénarios d'application.

I. principes fondamentaux et fonctions de base

1. Système de décompression sous vide

- réduire la pression à l'intérieur de la cavité (généralement jusqu'à 1 - 100 pa) par une pompe à vide intégrée ou une source de vide externe, de sorte que le point d'ébullition du solvant diminue considérablement (par exemple, le point d'ébullition de l'eau tombe à 30 ° C à 50 ° c), ce qui permet une évaporation rapide à basse température.

- degré de vide réglable: Choisissez le degré de vide approprié en fonction des caractéristiques du solvant (par exemple, eau, éthanol, acétone, etc.) et de la sensibilité de l'échantillon pour éviter la destruction de la substance active par des températures élevées.

2. Entraînement par force centrifuge

- le rotor de centrifugation crée une force centrifuge à grande vitesse de rotation (généralement 0 - 3000 tr / min) qui étend uniformément le film liquide de l'échantillon sur la paroi du tube de centrifugation, augmentant la zone d'évaporation tout en empêchant la condensation ou le reflux de l'échantillon pendant la concentration.

- Plage de force centrifuge: faible vitesse de rotation (par exemple, 500 tr / min) pour les échantillons fragiles (par exemple, cellules, protéines membranaires), haute vitesse (par exemple, 2000 tr / min) pour la concentration rapide d'échantillons visqueux (par exemple, ADN, polysaccharides).

3. Protection de contrôle de température

- le module de chauffage (en option) aide au réchauffement, accélère l'évaporation, mais la température est généralement limitée à 45 - 60 ° C pour éviter la dénaturation des protéines ou la dégradation de l'ARN.

- le dispositif de protection contre la surchauffe coupe automatiquement le chauffage et empêche la désactivation excessive de l'échantillon.

II. Processus opérationnels et étapes clés

1. Préparation des échantillons

- choisir le tube de centrifugation approprié: Choisissez un tube de centrifugation adapté (par exemple, 0,5 - 50 ml) en fonction du volume de l'échantillon, en veillant à ce que les parois du tube soient lisses et résistantes au vide (par exemple, en verre ou en polypropylène).

- prétraitement de l'échantillon: s'il contient des concentrations élevées de sel ou de matière organique, il doit être préalablement refroidi ou dilué pour réduire la production de mousse; Les échantillons facilement moussants peuvent être additionnés d'un agent anti - mousse (par exemple, de l'huile de silicone).

2. Paramètres de l'appareil

- degré de vide: vide faible (10 - 30 PA) pour les solvants volatils (par exemple, l'acétone) et vide moyen (50 - 80 pa) pour l'eau ou le tampon.

- vitesse de centrifugation: démarrage initial à faible vitesse (500 - 1000 tr / min), mise à niveau progressive après observation de l'état de l'échantillon; Les échantillons fragiles (tels que les lysats cellulaires) ne dépassent pas 1500 RPM.

- température: la concentration à température normale (25 ° c) convient aux échantillons sensibles; Ne pas dépasser 45 ° C lorsqu'il est chauffé et surveiller l'état de l'échantillon en temps réel.

3. Surveillance du processus de concentration

- contrôle d'arrêt chronométré: toutes les 10 - 15 minutes, suspendez la centrifugation, observez le changement de volume de l'échantillon et évitez la perte d'échantillon due au séchage.

- anti - contamination croisée: le rotor de centrifugation doit être remplacé ou la cavité nettoyée lorsque différents échantillons sont traités dans le même lot.

4. Fin et recyclage

- vide à libération lente: Remplissez lentement l'air avant d'éteindre la pompe à vide pour éviter que l'échantillon ne soit éclaboussé par aspiration.

- récupération de l'échantillon: rincer les parois du tube avec un tampon pré - refroidi, collecter la poudre résiduelle ou le concentré et éviter les gels et dégel répétés.

Iii. Optimisation des paramètres et traitement spécial des scénarios

1. Stratégies d'adaptation pour différents échantillons

- protéines / Enzymes: basse température (4°C) + vide faible (30 PA), force centrifuge ≤ 1000 tr / min, protection contre la dénaturation.

- ADN / ARN: évitez la chaleur, réduisez le temps de concentration (< 30 min), préférez les consommables à faible adsorption.

- solvants organiques (p. ex. Phénols, chloroforme): amélioration du vide (10 Pa), avec bague d'étanchéité résistante aux solvants, nettoyage postopératoire de la cavité.

2. Mousse et contrôle d'éclaboussure

- causes du cloquage: concentration élevée en protéines, centrifugation à grande vitesse ou volatilisation trop rapide du solvant.

- solution: réduire la vitesse de centrifugation, pré - refroidir l'échantillon à 4 ° C, ajouter un agent anti - mousse ou passer à une concentration en gradient (d'abord sous vide faible, puis sous vide élevé).

3. Concentration d'échantillons traces

- utilisez un rotor de microcentrifugeuse (par exemple, un tube de 0,5 ml adapté) et réglez un mode d'impulsion de courte durée (par exemple, 5 secondes à chaque fois, à intervalles de 2 secondes) pour éviter la surchauffe de l'échantillon.

Iv. Précautions et points de maintenance

1. Spécifications de sécurité

- lors de la manipulation de solvants volatils ou toxiques, assurez - vous que la cavité est bien fermée et portez un équipement de protection.

- Vérifiez régulièrement le niveau d'huile de la pompe à vide pour empêcher le brouillard d'huile de contaminer l'échantillon.

2. Nettoyage de l'équipement

- enlever les échantillons résiduels en essuyant la cavité et le rotor avec de l'éthanol à 70% après chaque utilisation.

- la contamination tenace (par exemple, l'huile de paraffine) doit être lavée avec un solvant spécial pour éviter de boucher les lignes de vide.

3. Calibration des performances

- détection mensuelle du degré de vide (étalonné avec un vacuomètre), de la vitesse de centrifugation (vérifiée avec un tachymètre) et de la précision du capteur de température.

- remplacez régulièrement les joints d'étanchéité vieillissants pour éviter les fuites de vide.

V. scénarios d'application typiques

1. Extraction d'ADN: solution d'ADN après précipitation concentrée d'éthanol, enlever l'éthanol résiduel et améliorer la pureté.

2. Purification de protéine: concentrez l'échantillon de protéine après la dialyse et réduisez le volume pour l'analyse chromatographique suivante.

3. Metabolomics: évaporer le solvant organique dans le liquide d'extraction, retenir les métabolites polaires.

4. Traitement des échantillons viraux: concentrez doucement la suspension virale et maintenez l'intégrité des particules virales.

Vi. Défaillances communes et résolution

- problème 1: les échantillons ne sont pas tous concentrés, c'est - à - dire arrêtés.

Causes: vide insuffisant, force centrifuge trop basse ou température trop élevée.

Solution: augmenter le vide, augmenter progressivement la vitesse de rotation, vérifier si le module de chauffage est anormal.

- problème 2: éclaboussures d'échantillons ou résidus dans les parois des tubes.

Cause: Force centrifuge excessive ou arrêt trop intense.

Solution: réduisez la vitesse de rotation et activez la fonction d'arrêt lent lorsque vous fermez le programme (ralentissez progressivement jusqu'à l'arrêt).