Типи центрифуг

Центрифуга лабораторна клінічна ЦЛК-1 відноситься до числа найбільш широко розповсюджених. Пробірки поміщають в гільзах пробиркодержателя типу хрестовини і під час центрифугування знаходяться в горизонтальному положенні. Регулювання швидкості обертання - ступінчаста. Як правило, в центрифузі використовуються скляні центрифужні пробірки типу ПЦГ ємністю 10 мл Заповнювати їх доверху не рекомендується, так як при пуску і зупинки центрифуги це може призвести до втрати частини матеріалу і до забруднення центрифуги. Щоб уникнути взмучивания осаду центрифугу слід зупиняти плавно.
Настільна Центрифуга лабораторна ЦЛН-2 - невелика за розмірами (діаметр - 225 мм, висота - 250 мм), займає мало площі і, як правило, встановлюється на робочому столі. До центрифузі додаються два комплекти пробірок, скляних і пластмасових (поліетилен). Пробірки циліндричні зі сферичним дном, які розміщуються в шести гніздах ротора кутового типу, Гнізда ротора розраховані на пробірки висотою 60 мм і діаметром 21-22 мм. Пробірки типу ПЦГ, довжиною 405 мм, що застосовуються в центрифузі ЦЛК-1, до центрифузі ЦЛН-2 не підходять.
Регулювання числа обертів ротора - ступінчаста. Малі габаритні розміри центрифуги дозволяють використовувати її для досліджень методом ультрамикроанализа. При наявності микропробирок об'ємом до 1 мл (краще з пластмаси) вона може бути застосована для підготовки проб в мікроаналізі. У кожне гніздо ротора може бути поміщено до 4 пробірок діаметром 8 мм, що дозволяє центрифугувати до 24 проб одночасно при істотній економія робочого часу. Невеликі розміри центрифуги дозволяють поміщати її в холодильну камеру з температурою до 0°С.
Центрифуга кутова малогабаритна ЦУМ-1 є більш вдосконаленою в порівнянні з ЦЛН-2. Вона забезпечена электрочасами і автоматичному гальмом, що дозволяє виробляти центрифугування в заданому інтервалі часу від нуля до 60 хв з подальшим автоматичним гальмуванням. У роторах центрифуги є гнізда для пробірок ємністю 25, 10 і 5 мл Надається також гематокрит з 20 скляними капілярами. Регулювання числа обертів ротора - ступінчаста. Центрифуга може бути використана в холодильній камері, але з температурою не нижче 0°С.
Центрифуга лабораторна переносна ЦЛП-1 забезпечена трьома змінними роторами (табл. 4), электрочасами, автоматичним гальмом. Регулювання швидкості обертання автоматична.
Центрифуга лабораторна стаціонарна ЦЛС-3 розрахована на обсяг центрифугата до 2000 мл, чим і обумовлено збільшення потужності двигуна. Можливо центрифугування в склянках і пробірках ємністю 200, 90, 25, 5 мл, для чого є два типи роторів з гніздами для склянок або пробірок зазначених обсягів. Регулювання числа обертів - плавна.
Ще більші можливості надаються досліднику при використанні центрифуги лабораторної стаціонарної ЦЛС-31М. В центрифузі є великий вибір пробірок різної ємності при користуванні роторами з різними значеннями фактора поділу.
Центрифуга може бути укомплектована 7 типами роторів, з яких один (РК8Х90) входить в комплект поставки, а інші поставляються на замовлення споживача.
Ротори типу РУ180, РУ6х10 і РК4х25А працюють з механізмом збільшення швидкості їх обертання, що слід враховувати при замовленні.
В табл. 5 наведено параметри центрифуги в залежності від типу ротора.

Для центрифугування рідин при знижених температурах призначена центрифуга лабораторна рефрижераторна ЦЛР-1. Вона комплектується двома кутовими роторами і одним ротором - хрестовиною. Посудини для центрифугування мають обсяги 500, 200, 90 і 10 мл Задана температура робочої камери, охолоджуваної холодильною установкою, підтримується автоматично з точністю ±1°С. Є електрогодинників, автоматичне гальмування, швидкісний привід. Мінімальна температура в робочій камері - від 0 до +4°С. Регулювання швидкості обертання - плавне.
Центрифуга вакуумна з рефрижератором ЦПР-1 дозволяє проводити центрифугування біологічних рідин при більш низьких температурах і у вакуумі. Центрифуга забезпечена кутовим ротором для пробірок на 50 і 8 мл Регулювання швидкості обертання ротора - плавне. Температура робочої камери від -10 до +10° С. Число обертів ротора - до 20 000 об/хв. Фактор поділу - до 52 000. Максимальний обсяг центрифугата - 464 мл.
Для поділу тонких і колоїдних суспензій, з метою відділення рідкої фракції, для розділення емульсій сконструйовані високошвидкісні ультрацентрифуги (суперцентрифуги) зі швидкостями обертання до 30 000-50 000 об/хв, в основі яких конструкцій використовується трубчастий ротор. Седиментационный ротор служить для відділення невеликої кількості твердої фази від великої кількості рідини. Рідина витікає, а осад залишається на стінках ротора.
Для розділення емульсій ротор дещо видозмінений, центрифуга працює, як проточна. Емульсія подається безперервно, а легка і важка фракції витікають через різні трубки.
До типу центрифуг з трубчастими роторами відноситься суперцентрифуга З-44, призначена для освітлення тонких і колоїдних суспензій при виконанні науково-дослідних робіт, а також для поділу бактеріальних препаратів і суспензій антибіотиків. При швидкості обертання ротора від 25 000 до 27 500 фактор поділу - 15000-18 500. Продуктивність - 15 л/ч.
До ультрацентрифугам відносяться також препаративні та аналітичні центрифуги, які працюють при найбільш високих швидкостях обертання роторів і відповідних значеннях фактора поділу.
Аналітичні центрифуги служать для поділу білків (визначення молекулярної ваги окремих складових), їх розподілу, вивчення сольватації і гідратації білків, ідентифікації вірусів. Вони дозволяють визначати постійні (коефіцієнти) седиментації, дифузії, парціальні питомі обсяги. Для спостереження і реєстрації процесів, що відбуваються такі центрифуги оснащені оптичними і електронними системами.
Оскільки необхідні постійні визначені в аналітичній центрифузі, препаративна центрифуга служить для розділення, очищення, концентрування колоїдних речовин, вірусів, білків, ферментів, для приготування вакцин, фракціонування клітин та ін. Вона дозволяє досягати високого ступеня чистоти готуються речовин. Згідно з особливостями завдань обсяг пробірки в роторі аналітичної центрифуги набагато менше, ніж в препаративної. Наявні препаративно-аналітичні центрифуги оснащуються змінними роторами: окремо для аналітичних робіт та окремо - для препаративних.
Для сконструйованих в нашій країні групи ультрацентрифуг нижче наводяться короткі характеристики (основні технічні дані наведені в табл. 3).
Ультрацентрифуга препаративна УПР-8 призначена для розділення речовин у відцентровому полі. Ротори розганяються автоматично до заданої швидкості. Є система захисту роторів від перевищення максимально допустимої швидкості. Похибка вимірювання швидкості ±1%. Відхилення від заданої швидкості обертання ±1%. Час роботи центрифуги може
бути поставлено до 6 год з точністю ±5 хв. Найбільший фактор поділу - 175 000.


Ультрацентрифуга препаративна УЦП-1М призначена для поділу білкових та високомолекулярних сполук на компоненти. Забезпечена двома змінними роторами. Фактор поділу - до 200 000. Є холодильна установка.
Ультрацентрифуга препаративна УЦП-60 призначена для тих же цілей, але в більш потужних відцентрових полях. Фактор поділу до 310 000. Центрифуга забезпечена електронними пристроями для стеження і підтримки стабільної швидкості обертання і температури. Є 6 роторів. Час роботи центрифуги може бути поставлено до 6 год з точністю ±5 хв.
Ультрацентрифуга УЦА-1 препаративно-аналітична. Призначена для препаративного та аналітичного дослідження білкових середовищ і високомолекулярних сполук у вірусології, біохімії, біології. Центрифуга забезпечена холодильною установкою (до -25°С), оптичним пристроєм, компресором і вакуумною установкою. Один з роторів аналітичний, два препаративних (табл. б).

В останні роки в нашій країні успішно ведеться розробка центрифуг з більш високими технічними показниками.
Центрифуги різного призначення випускаються десятками зарубіжних фірм: США [2], Англії [62], Швеції [51], Угорщини, Чехословаччини [41], ФРН і НДР, серед них широко відома в СРСР фірма «Гейнц Янетцки» (НДР). Так, наприклад, ультрацентрифуга моделі ОІ-102 (Метримпекс, Угорщина) надає можливість вивчати фізико-хімічні властивості макромолекул. При дослідженні вірусів можлива їх ідентифікація, концентрація і очищення, вивчення структури молекул нуклеїнових кислот. Центрифуга забезпечена декількома оптичними системами. Для цих цілей служить угорська ультрацентрифуга МОМ-3130.
Англійською фірмою MSE розроблена центрифуга Супер Снід 75, фактор поділу якої при 72 000 об/хв дорівнює 500 000. Вона забезпечена десятиместным ротором для пробірок на 10 мл [35].
Особливу групу пристроїв являє собою центрифуги, призначені для визначення кількості лейкоцитів, еритроцитів, гематокриту. Представником таких центрифуг є випускається в СРСР спіральна центрифуга ЦС-1 для експрес-визначення гематокриту та кількості лейкоцитів і еритроцитів.
Різні закордонні фірми випускають центрифуги спеціально для визначення гематокритного показника або зі змінним ротором для визначення гематокриту. Характеристики деяких з них наступні: Целлокрит 3 фірми «Л. Льюнгберг» - Швеція, фактор поділу - 6000, цикл завершується через 8 хв, ротор розрахований на 24 капіляра, гнізда пронумеровано. Целлокрит 2 цієї ж фірми відрізняється тим, що має фактор поділу 12 000.
Подібна по характеристиці гематокритная центрифуга ТН-12, що випускається фірмою «Р. Янетцки». Ця микроцентрифуга забезпечена змінним ротором для центрифугування 18 пробірок по 1 мл.
Англійська фірма «Байрд і Татлокк» випускає центрифуги для полицентрифугирования (рис. 32), тобто одночасного центрифугування десятків пробірок, причому пробірки вставляються в центрифугу разом зі штативами, що в підсумку дає значну економію часу, так як не потрібно перестановки пробірок і зберігається їх первісний порядок і нумерація (кодування).
Крім описаного вище, центрифуги застосовуються для ультрафільтрації, гомогенізації, для осадження клітин на предметних стеклах, а також в якості транспортної та підготовчої системи проведення автоматичного аналізу, наприклад, в авто-аналізаторі «Центрифихем» фірми «Юніон Карбаид» (США).

Рис. 32. Центрифуга для полицентрифугирования.