Les lyophilisateurs jouent un rôle essentiel dans le domaine de la technologie d'inspection et de détection et leur valeur fondamentale réside dans la stabilisation et la normalisation des échantillons par déshydratation à basse température.
Dans les tests microbiologiques, les lyophilisateurs sont utilisés pour la conservation à long terme des souches standard et des souches de contrôle de la qualité, assurant la stabilité de leur identité génétique et de leur activité biologique, garantissant la précision et la traçabilité des résultats des tests. Dans les tests alimentaires, environnementaux et médico - légaux, la technologie de lyophilisation peut éliminer efficacement l'humidité et empêcher la dégradation des composants à tester, tout en transformant l'échantillon en une poudre uniforme et stable, ce qui facilite grandement le broyage et le pesage ultérieurs, offrant un traitement préalable idéal pour la chromatographie, la spectrométrie de masse et d'autres analyses de précision. En outre, de nombreux réactifs biologiquement actifs sensibles à la chaleur (par exemple, enzymes, anticorps antigéniques) sont également transformés en réactifs lyophilisés stables par lyophilisation, ce qui prolonge la durée de conservation et facilite le transport et le stockage.
I. application à la détection des micro - organismes et des pathogènes
01, longue conservation des souches standard et de contrôle de la qualité
Pour conserver les souches standard, les souches virales fournies par des institutions telles que l'ATCC, ainsi que les souches de contrôle de la qualité propres au laboratoire. Le processus de lyophilisation stoppe l'activité métabolique des micro - organismes, les met en dormance et peut conserver leurs propriétés génétiques et biologiques intactes pendant de longues périodes (des années, voire des décennies). L'avantage de la lyophilisation est d'éviter la variation de la souche, la contamination ou la mort causée par des passages répétés, assurant la précision, la comparabilité et la traçabilité des résultats des tests.
02, préparation de réactifs de diagnostic et de milieux de culture
De nombreux réactifs biologiquement actifs (p. ex., enzymes, anticorps, antigènes) et composants du milieu sélectif sont instables à la chaleur. Grâce à la technologie de lyophilisation, il peut être transformé en réactif en poudre sèche stable, la température normale ou 4 ℃ peut être transportée et conservée, il suffit de remettre en solution lors de l'utilisation, il n'y a pratiquement aucune perte d'activité et d'efficacité.
La durée de validité des réactifs est prolongée par lyophilisation sous vide, ce qui facilite le transport et le stockage et garantit la stabilité de la qualité des kits de test.
03, prétraitement des échantillons de tests cliniques
Pour la détection de certains virus, bactéries ou toxines, les échantillons (p. ex., selles, tissus, expectorations) peuvent d'abord être lyophilisés afin de concentrer la cible, d'éliminer l'humidité gênante et d'inactiver la plupart des agents pathogènes, réduisant ainsi les risques de biosécurité associés aux tests ultérieurs.
La sensibilité de détection est améliorée par la concentration de la cible, ce qui améliore la sécurité opérationnelle.
II. Application à l'inspection des produits alimentaires et agricoles
1, traitement et préparation avant échantillon:
Les aliments et les produits agricoles (p. ex., la viande, les légumes, les fruits) sont riches en humidité et ont une composition complexe qui rend difficile leur détection directe. La lyophilisation peut: ● éliminer l'humidité: calculer avec précision la teneur en nutriments (protéines, graisses, vitamines) ou en polluants (résidus de pesticides, métaux lourds, mycotoxines) sur la base du poids sec, les données sont plus précises. ● stabilisation de l'échantillon: empêcher l'échantillon de se corrompre et de se détériorer pendant le stockage et le broyage, en maintenant l'état initial du composant à tester. ● homogénéisation: l'échantillon après lyophilisation devient croustillant et extrêmement facile à broyer en poudre fine uniforme, ce qui rend l'échantillonnage plus représentatif et réduit les erreurs. Cette opération fournit un échantillon standard stable et homogène pour la chromatographie ultérieure, la spectrométrie de masse, l'analyse spectrale.
2, détection de vitamines et de composants fonctionnels:
De nombreuses vitamines (par exemple, la vitamine C, la famille des vitamines B) sont sensibles à la chaleur, à la lumière, à l'oxygène. L'énergie de lyophilisation complète le séchage dans un environnement à basse température et à faible teneur en oxygène, maximisant l'activité de ces ingrédients instables et assurant l'authenticité des résultats de détection.
Iii. Application à la surveillance de l’environnement
01, analyse des échantillons d'eau
Détecter les contaminants à l'état de traces ou de traces tels que les métaux lourds, les polluants organiques persistants (POP), les phycotoxines, les antibiotiques, etc. dans les plans d'eau.
Les échantillons d'eau sont généralement volumineux (niveau litre), tandis que les concentrations de contaminants cibles sont extrêmement faibles. L'analyse directe est très difficile. Par lyophilisation, l'humidité d'un grand nombre d'échantillons d'eau peut être éliminée, permettant aux contaminants de s'enrichir en solides résiduels. Par la suite, la dissolution du solide résiduel avec une petite quantité de solvant permet d'obtenir une concentration de liquide à mesurer, améliorant considérablement la sensibilité et la précision de l'analyse. Par rapport aux méthodes traditionnelles de concentration par chauffage telles que l'évaporation rotative, la lyophilisation est effectuée à basse température et empêche efficacement la décomposition et la perte de polluants volatils sensibles à la chaleur tels que certains pesticides, les hydrocarbures aromatiques polycycliques.
02, échantillons de sol et de sédiments
Analyse des contaminants organiques, des communautés microbiennes, des matières organiques volatiles (COV), etc. dans les sols / sédiments.
Normalisation de l'humidité: élimine l'humidité libre de l'échantillon, normalise le poids de l'échantillon, facilite le calcul précis ultérieur de la concentration de contaminants (en poids sec) et évite les erreurs dues aux fluctuations de l'humidité. Conservation stabilisée: la lyophilisation inhibe considérablement l'activité microbienne et empêche la biodégradation des échantillons pendant le stockage et le transport, garantissant ainsi l'originalité de la teneur en contaminants. Ceci est essentiel pour les enquêtes écologiques qui nécessitent des prélèvements à long terme et à grande échelle. Facilité de broyage et d'homogénéisation: les échantillons séchés sont plus faciles à broyer en poudre fine homogène, ce qui améliore la répétabilité de l'extraction et de l'analyse ultérieures.
03, échantillons biologiques
Les échantillons biologiques utilisés pour la surveillance biologique, tels que les feuilles de plantes, les poissons, les mollusques et crustacés, etc., pour analyser les contaminants enrichis dans leur corps.
Comme pour les échantillons d'eau, la déshydratation, la stabilisation et l'enrichissement en contaminants des échantillons sont réalisés par lyophilisation. Dans le même temps, la lyophilisation maintient bien la structure tissulaire de l'échantillon, ce qui facilite l'analyse ciblée ultérieure de différents sites tissulaires.
Iv. Application à l’analyse médico - légale et toxicologique
1, conservation du matériel d'inspection biologiquePour:
Application: le sang, l'urine, les tissus et autres biopsies médico - légales contiennent de l'ADN, des protéines, des médicaments et leurs métabolites. La lyophilisation peut conserver ces matériaux d'examen de manière stable et à long terme, empêchant la dégradation de l'ADN et la dégradation des médicaments, offrant la possibilité de réexamens de cas, de préservation des preuves. Points forts: l’originalité et la validité des preuves sont préservées et soutiennent la science et l’impartialité de l’expertise judiciaire.2, préparation des produits standard:Application: les normes analytiques pour les poisons sont souvent coûteuses et instables. La technique de lyophilisation peut être utilisée pour préparer une poudre sèche standard stable, garantissant la précision de l'analyse quantitative.
V. Application à l'analyse pharmaceutique et au contrôle de la qualité
01, préparation de normes pharmaceutiques
Les étalons et les témoins de nombreux produits biopharmaceutiques (p. ex., les médicaments à base de protéines, les vaccins, les antibiotiques) doivent être lyophilisés pour maintenir leur activité biologique et leur stabilité chimique aux fins du contrôle de la qualité et de la détermination du contenu des produits pharmaceutiques.
02, prétraitement des échantillons instables
Lors de l'analyse de préparations complexes contenant des ingrédients sensibles à la chaleur (par exemple, certaines injections de médecine chinoise, des échantillons biologiques), la lyophilisation est une option plus douce que l'évaporation par chauffage si la concentration des composants à tester est nécessaire. La décomposition de la substance à mesurer pendant la concentration peut être évitée, assurant la précision des résultats d'analyse.
La valeur fondamentale de la machine de lyophilisation dans le domaine de l'inspection et de la détection réside dans ses deux fonctions principales de "stabilisation" et de "concentration":
Stabilisation: en retirant l'humidité et en le faisant à basse température, il maximise l'activité biologique, la composition chimique et la structure physique de l'échantillon, fournissant une « capsule temporelle» pour la détection, ce qui rend les résultats comparables et traçables. Concentration: en éliminant le solvant, il augmente efficacement la concentration relative de l'Analyte cible, améliorant ainsi la sensibilité et la précision de la détection. Par conséquent, les lyophilisateurs sont des laboratoires d'analyse modernes, en particulier dans les établissements d'inspection et de détection impliqués dans des domaines tels que la microbiologie, l'alimentation, l'environnement, la criminalistique et la pharmacie, les équipements de base et de soutien.