Типы роторов для центрифуги: бакет-ротор и ротор с фиксированным углом

Центрифугирование является одним из наиболее эффективных и часто используемых методов разделения веществ. Оно применяется в различных областях промышленности, в химических, экологических и биохимических лабораториях, в медицинских учреждениях и на пищевых предприятиях. Все дело в гравитации и массе: частицы в гетерогенном растворе будут, учитывая достаточное время, разделяться исходя из их размера и плотности. Мелкие частицы с малой плотностью также будут устремляться вниз, но не всегда; некоторые частицы не оседают, а остаются в растворе в виде взвеси. Использование центрифугирования ускоряет процесс разделения и делает его более эффективным.  Центрифуги нашли широкое применение в развитии множества наук и являются частью лабораторного оснащения начиная с конца девятнадцатого века.

Осадок и надосадочная жидкость

Центрифугирование основано на применении центростремительной силы для разделения гетерогенного раствора на надосадочную жидкость (т.н. центрифугат, супернатант, supernatant) и осадок. Современная центрифуга усиливает силу тяжести, вращая растворы с высокой скоростью, чтобы увеличить скорость осаждения. Во время этого процесса частицы с высокой плотностью осаждаются к оси центрифугирования (вниз по пробирке), в то время как частицы с меньшей плотностью осаждаются от оси центрифугирования. Например, бактериальные клетки в суспензии имеют высокую плотность частиц и будут стремиться оседать на дно.

Процесс осаждения, который обычно занимает часы или дни под действием силы тяжести может быть сокращен до минут при использовании недорогой и простой в обращении лабораторной центрифуги. Основными характеристиками лабораторных центрифуг являются скорость вращения ротора, выраженная в оборотах в минуту, и относительное центробежное ускорение (RCF). Для медицинских центрифуг, предназначенных для разделения в пробирках на 10-15 мл, скорость вращения ротора, как правило, составляет 3000-3500 об/мин. Примером таких центрифуг могут служить модели Liston C 2201, Liston C 2204, ЦЛМН-Р10-01-«Элекон, ОПН-3, СМ-6М и другие. В центрифугах, разделение в которых, происходит в микроцентрифужных пробирках (т.н. пробирки Эппендорфа, емкостью от 0,2 до 2 мл), скорость вращения ротора составляет порядка 14-16 тыс. оборотов в минуту. В качестве примера можно привести модели Microspin 12, MiniSpin, СМ-50, UC-1512 и другие. В центрифугах, предназначенных, для применения в общелабораторной практике, при проведении химических анализов и во время подготовки проб, скорость вращения ротора составляет, как правило, 4000-6000 об/мин. К таким центрифугам относятся, например, модели ПЭ-6900, ПЭ-6910, UC-1412A, UC-1412D, Armed 80-2S и другие. Существуют, также, многофункциональные центрифуги, скорость вращения в которых зависит от типа используемого ротора и емкости применяемых пробирок. Некоторые модели оснащены функцией охлаждения и термостатирования, что расширяет сферы применения.

Типы роторов

Бакет-ротор CRA 1215

Основой любой центрифуги является ротор, в который помещаются пробирки и емкости с растворами для последующего разделения. Существует два основных типа центробежных роторов: с фиксированным угол наклона и бакет-ротор. Альтернативные названия бакет-ротора это ротор с качающимися стаканами или ротор с переменным углом. Роторы с фиксированным углом удерживают пробирки под устойчивым углом (обычно 45°) относительно оси вращения. Бакет-ротор раскачивается при приложении центростремительной силы и удерживает ячейки под углом около 90° относительно угла поворота. В этих роторах осадок образуется на дне конической центрифужной пробирки, тогда как при использовании ротора с фиксированным углом, осаждение происходит под определенным углом к пробирке.

Ротор с фиксированным углом (для пробирок Эппендорф)

Учитывая превосходное осаждение при использовании бакет-ротора, является очевидным его выбор для центрифугирования образцов. Однако применение ротора с фиксированным углом дает ряд преимуществ перед бакет-ротором. Например, можно установить большее количество пробирок в такой ротор с меньшим расстоянием между ними, что увеличивает производительность. Учитывая, что ротор изготавливается из прочного металлического сплава, он выдерживает гораздо большие нагрузки по сравнению с бакет-ротором, что позволяет использовать его в высокоскоростных центрифугах, например, при отделении биологических макромолекул, таких как РНК, ДНК и белок.

Независимо от конструкции применяемого ротора, центрифугирование является мощным инструментом для осаждения частиц в растворах. Центрифуги всех типов и размеров используются каждый день для биологического анализа и судебной экспертизы, на фармацевтических предприятиях, при контроле качества пищевых продуктов, в химических и экологических лабораториях, в научной и образовательной практике.

Если у вас есть необходимость в приобретении лабораторной или медицинской центрифуги и вам необходимо подобрать подходящую вам модель, вы можете обращаться по координатам указанным в разделе «Обо мне».