Wirówka laboratoryjna – Budowa, zasada działania i zastosowanie w biologii, medycynie i przemyśle

Wirówka laboratoryjna – Budowa, zasada działania i zastosowanie w biologii, medycynie i przemyśle

Wirówka laboratoryjna to precyzyjne urządzenie stosowanych w laboratoriach naukowych. Przeznaczona jest do oddzielania cząstek i struktur zawieszonych w cieczy w trakcie procesu wirowania. Wirówki laboratoryjne umożliwiają szybkie i wydajne rozdzielanie substancji na podstawie ich różnej gęstości, dzięki zastosowaniu siły odśrodkowej. Dlatego są niezastąpione w wielu dziedzinach nauki, takich jak biologia, chemia, medycyna czy farmacja, a także w przemyśle spożywczym. Dostępnych jest wiele rodzajów wirówek, począwszy od modeli stołowych po duże wirówki wolnostojące.

Budowa wirówki laboratoryjnej i główne elementy konstrukcji

Wirówki laboratoryjne to specjalistyczne urządzenia zaprojektowane tak aby gwarantowały wydajną i bezpieczną pracę. Każdy z elementów konstrukcyjnych pełni kluczową funkcję, umożliwiając skuteczne rozdzielanie substancji i zapewniając bezpieczną obsługę.

Obudowa wirówki laboratoryjnej musi być solidna, aby wytrzymać wysokie prędkości wirowania, zapewnić ochronę przed urazami mechanicznymi i zagwarantować użytkownikowi bezpieczeństwo pracy. Dlatego przeważnie wykonana jest z metalu (np.: ze stali nierdzewnej) bądź wytrzymałych tworzyw sztucznych.

Najważniejszy element każdej wirówki laboratoryjnej to wirnik/rotor, który znajduje się wewnątrz wirówki w komorze roboczej. Rotor utrzymuje próbki i obraca się z wysoką prędkością. Wirniki w zależności od rodzaju wirówki i jej przeznaczenia mogą mieć różne rozmiary i kształty. Wyróżniamy dwa najbardziej popularne rotory: kątowy i poziomy.

W przypadku wirnika kątowego próbki umieszcza się pod stałym kątem 45 stopni, co w konsekwencji umożliwia szybkie osadzanie cząsteczek na dnie probówki. Natomiast w wirniku poziomym próbki podczas pracy wirówki zmieniają ułożone są w pozycji poziomej z kątem wirowania 90 stopni, dzięki czemu uzyskujemy równomierne rozdzielanie składników.

W zależności od modelu wirówki, probówki można ładować pod kątem, pod jakim będą się obracać, albo mogą być umieszczane w pojemniku, który po uruchomieniu dostosuje się do innego kąta.

Istotnym elementem każdej wirówki jest również silnik, który napędza rotor. Wirówka laboratoryjna w zależności od przeznaczenia posiada silnik o różnej mocy umożliwiający uzyskanie odpowiedniej prędkości obrotowej. Nowoczesne wirówki wyposażone są w niezwykle wydajne silniki, które umożliwiają osiąganie prędkości nawet kilkudziesięciu tysięcy obrotów na minutę (RPM).

Poszczególne modele wirówek laboratoryjnych posiadają różne opcje sterowania. Wyróżniamy modele analogowe ze sterowaniem manualnym lub bardziej zaawansowane modele cyfrowe wyposażone w panel dotykowy, wyświetlacze LCD. Profesjonalne wirówki umożliwiają programowanie wielu cykli pracy.

Zasada działania wirówki laboratoryjnej

Wirówka laboratoryjna działa na zasadzie wykorzystania siły odśrodkowej. Próbka umieszczona w wirówce jest poddawana szybkiemu wirowaniu, co w efekcie prowadzi do oddzielenia różnych składników mieszaniny. Cięższe cząstki opadają na dno probówki, podczas gdy lżejsze pozostają na górze. Dzięki precyzyjnej kontroli prędkości i czasu wirowania, możliwa jest efektywna separacja różnorodnych składników, co jest nieocenione w wielu dziedzinach nauki, takich jak biologia, chemia czy medycyna. Laboratoria używają wirówek do klarowania zawiesin, oddzielania cieczy, izolowania zawieszonych cząstek, wykonywania pomiarów gęstości i do wielu innych zastosowań.

Na szybkość odwirowania wpływ mają poniższe czynniki:

  • gęstość próbek i roztworu,
  • temperatura
  • lepkość,
  • odległość, na jaką cząstki są przemieszczane,
  • prędkość obrotu.

Szybkość wirowania określa przyspieszenie przyłożone do próbki, przeważnie wyrażane w obrotach na minutę (RPM) lub w wielokrotnościach g (przyspieszenie ziemskie spowodowane grawitacją).

Niezwykła skuteczność działania wirówki laboratoryjnej umożliwia szerokie zastosowanie jej w analizach naukowych, badaniach klinicznych oraz produkcji farmaceutycznej.

Rodzaje wirówek laboratoryjnych

Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów wirówek, odpowiednio dostosowanych do różnorodnych zastosowań.

Mikrowirówki laboratoryjne to uniwersalne i kompaktowe urządzenia. Są bezpieczne i wygodne w użyciu. Oferują możliwość obsługi wszystkich protokołów mikroobjętości (min.: minipreparaty kwasów nukleinowych, kolumny do wirowania, probówki i paski do PCR a także kapilary hematokrytowe – na niewielkiej powierzchni).

Małe wirówki stołowe dedykowane przede wszystkim do niewielkich ilości materiału, który szybko osiada np.: komórki drożdży czy erytrocyty. Małe stołowe wirówki laboratoryjne wyróżnia  zmaksymalizowana pojemność w kompaktowej obudowie. Dzięki temu urządzenie idealnie pasuje do wielu laboratoriów klinicznych i badawczych. Wirówki stołowe doskonale sprawdzają się w mikrobiologii, biologii komórkowej, biologii molekularnej, biochemii, proteomice, a także badaniach farmaceutycznych. Znajdują również zastosowanie w chemii klinicznej, mikrobiologii klinicznej, hematologii, immunologii i rożnych badaniach klinicznych.

Wirówki laboratoryjne ogólnego przeznaczenia wyposażone są w innowacyjny technologicznie wirnik zapewniający lepszą wydajność i elastyczność. Urządzenia te umożliwiają wirowanie próbek o większej pojemności a także uzyskanie większej prędkości wirowania. Dodatkową zaletą jest uniwersalność. Szeroki wybór rotorów, łyżek i adapterów pozwala użytkownikowi na indywidualne dostosowanie wirówki do konkretnych potrzeb.

Wirówki o dużej pojemności oferują najnowocześniejsze technologie, dużą prędkość i wszechstronne możliwości rotora. W efekcie dzięki  imponującym szybkościom przyspieszenia uzyskujemy maksymalną produktywność. Wirówki laboratoryjne o dużej prędkości to doskonały wybór do oddzielania wytrąconych białek, większych organelli komórkowych, mikroorganizmów czy szczątków komórkowych.

Ultrawirówki laboratoryjne posiadają kompaktową konstrukcję ale równocześnie zaprojektowano je tak aby zapewniały wyjątkową prędkość i bezpieczeństwo. Ultrawirówki dedykowane są do badań kinetyki wiązania ligandów, separacji makrocząsteczek, deprotonizacji płynów fizjologicznych do ananilizacji aminokwasów i oddzielania różnych frakcji lipoprotein z osocza.

Najważniejsze zastosowania wirówek laboratoryjnych

Wirówka laboratoryjna odgrywają fundamentalną rolę w biologii i biotechnologii. Przykłady zastosowania wirówek laboratoryjnych w biologii i biotechnologii:

  • izolowanie DNA, RNA i białek,
  • izolacja komórek i organelli (jadra komórkowe, lizosomy, mitochondria),
  • w hodowli komórkowej do oddzielania komórek od pożywek.

W laboratoriach medycznych wirówki laboratoryjne wspierają procesy diagnostyczne i badawcze. Przykłady zastosowania wirówki w laboratoriach medycznych:

  • izolacja komórek macierzystych,
  • oddzielanie krwinek od osocza,
  • oddzielanie składników krwi do testów immunologicznych,
  • przygotowywanie próbek krwi lub płynów ustrojowych do badań,
  • izolowanie bakterii i wirusów do badań mikrobiologicznych.

Wirówki laboratoryjne są szeroko stosowane w chemii oraz przemyśle farmaceutycznym. Przykładowe zastosowanie wirówek w tej dziedzinie:

  • analiza próbek,
  • klarowanie roztworów,
  • synteza leków (oczyszczanie składników farmaceutycznych oraz końcowych produktów).

Ponadto wirówka laboratoryjna znajdują również zastosowanie w przemyśle spożywczym, gdzie wykorzystywana jest do:

  • klarowania soków owocowych,
  • rozdzielania tłuszczu od mleka,
  • izolowania składników bioaktywnych (witaminy, minerały).

Podsumowanie

Wirówka laboratoryjna to niezastąpione narzędzie w wielu dziedzinach nauki. Odgrywa ważną rolę w rozdzielaniu, izolacji i oczyszczaniu próbek. Dzięki uniwersalności i wysokiej efektywności, wirówki laboratoryjne uczestniczą w rozwoju innowacyjnych badań, diagnostyki medycznej, a także produkcji nowych leków. W efekcie mają potężny udział w postępie nauki i rozwoju nowoczesnych technologii.

Artykuł sponsorowany

Udostępnij:
Wirówka laboratoryjna – Budowa, zasada działania i zastosowanie w biologii, medycynie i przemyśle
Napisane przez
Poradnik Inżyniera
Co myślisz o tym artykule?
0 reakcji
love
0
like
0
so-so
0
weakly
0
0 komentarzy
Najnowsze komentarze
  • Najnowsze komentarze
  • Najlepsze komentarze
Zaloguj się, aby dodać komentarz.
Prawa zastrzeżone Pi Corp sp. z o.o. copyright 2020-2022