Типы центрифужных роторов: угловой или бакет-ротор?

Бакет ротор для планшет

Центрифугирование является одним из наиболее широко используемых лабораторных методов разделения материалов в области биохимии, молекулярной биологии, медицины и промышленности. Все дело в гравитации и массе: частицы в гетерогенном растворе будут с течением времени разделяться на фракции в зависимости от их размера и плотности. Меньшие, менее плотные частицы также могут мигрировать вниз, но не всегда; некоторые частицы никогда не будут оседать и останутся взвешенными в растворе. Центрифуги ускоряют процесс разделения смеси в гравитационном поле. Частью практически любой лаборатории они стали уже в конце 19 века, и сейчас являются необходимым инструментом в большинстве лабораторий.

Расположение пробирок в бакет-роторет

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

Процесс, который обычно занимает часы или дни под действием силы тяжести, может быть сокращен до минут при приложении к нему значительной центрифужной силы. Основными характеристиками любой лабораторной центрифуги являются скорость вращения, которая измеряется в оборотах в минуту (RPM) и относительная центрифужная сила (RCF), измеряемая в единицах g.

Основным элементом любой центрифуги является ротор, который используется для размещения пробирок, в которых происходит разделение. Существует два основных типа центробежных роторов: угловой ротор (ротор с фиксированным углом, fixed-angle) и ротор с подвесными стаканами (бакет-ротор, swing-bucket). Угловые роторы удерживают микропробирки под одним углом (обычно 45°) относительно оси вращения. В бакет-роторе пробирки при вращении находятся под углом 90° к оси вращения. Поскольку более плотные материалы осаждаются в направлении дна, в таких роторах тяжелые частицы образуют гранулы на дне конической центрифужной пробирки. В роторе с фиксированным углом материал осаждается в основном на одной из стенок пробирки, что часто не очень удобно.

Угловой ротор Thermo Fisher для 8x50 мл пробирок

При прочих равных условиях тот факт, что бакет-ротор обеспечивает идеальное расположение пробирок, выбор такого ротора для центрифугирования образцов становится очевидным; однако, угловые роторы обладают ценными свойствами, которые часто делают их более удобными и дают им серьезные преимущества перед бакетными. Во-первых, из-за их простоты и небольшого расстояния между пробирками угловые роторы могут вмещать больше пробирок, что делает его более практичным для исследований с большим количеством образцов. Во-вторых, благодаря жесткой конструкции углового ротора он может выдерживать гораздо более высокие нагрузки, что необходимо при разделении биологических макромолекул, таких как РНК, ДНК и белок.

Независимо от конструкции ротора и области ваших исследований, центрифугирование является мощным инструментом для отделения микро- и макромолекул в растворах. Центрифуги всех типов и размеров используются каждый день для биологического анализа в судебных (таких как отделение и изучение крови и мочи) и фармацевтических (характеризация макромолекул) исследованиях, анализе чистоты пищевых продуктов (например, удаление жира из молока) и анализе сточных вод (разделение " осадок "и тяжелые металлы из воды).