Bien choisir un agitateur de laboratoire

Les agitateurs magnétiques sont les agitateurs les plus courants en laboratoire.

Ils sont constitués d’une base munie d’un plateau où l’on pose le récipient contenant la solution à agiter et d’un barreau aimanté placé dans le récipient. Dans la base, un moteur électrique met en rotation un aimant dont le mouvement se transmet au barreau aimanté dans la solution à travers la surface du récipient.

Agitateur magnétique 2mag

Les critères à prendre en compte pour le choix d’un agitateur magnétique sont : 

• la présence d’un plateau chauffant ou non : certains agitateurs magnétiques possèdent un plateau chauffant pouvant atteindre jusqu’à 600 °C.

• le matériau du plateau (plaque d’agitation) : les plateaux des agitateurs peuvent être en plastique, aluminium, céramique, inox, etc. Le matériau du plateau doit donc être adapté aux conditions d’utilisation de l’agitateur :

          -l’aluminium résiste mieux aux chocs thermiques

          -la céramique est inaltérable aux produits chimiques

          -l’acier inoxydable est très robuste 

• le nombre de postes de travail : il existe des agitateurs magnétiques monopostes mais également des agitateurs multipostes pouvant offrir jusqu’à 60 postes d’agitation en simultané. 

• le volume à agiter : la taille du plateau et la puissance du moteur doivent être adaptés au volume de solution.

• la vitesse d’agitation : la plage de réglage de la vitesse de rotation de l’agitateur peut varier d’un agitateur à un autre. 

Les agitateurs à hélice (ou à tige) sont prévus pour agiter, mélanger, homogénéiser des liquides même très visqueux. Ces agitateurs sont placés au-dessus du récipient à agiter (en anglais, on parle de overhead stirrer, littéralement « agitateur placé au-dessus »), par opposition aux agitateurs qui fonctionnent par le dessous (comme les magnétiques). Ces agitateurs sont constitués d’un moteur et d’une tige d’agitation qui plonge dans la solution à agiter.

Agitateur à hélice DLAB

Les critères à prendre en compte pour le choix d’un agitateur à tige sont : 

• la tige d’agitation : elle est fixée sur un mandrin de fixation. Elle est disponible en différents matériaux (acier inoxydable, téflon ou verre) et en différentes formes. Le choix de la tige dépend de la substance et du mélange recherché. 

-Les tiges à hélice offrent des mélanges bien homogénéisés.

-Les tiges à pâles interchangeables mélangent plus lentement les solutions.

-Les tiges à turbines permettent d’obtenir des effets de dispersion.

-Les tiges à ancre permettent de ramener les substances sur les parois du contenant vers l’intérieur du récipient pour plus d’homogénéité.

• la capacité d’agitation : les constructeurs indiquent un volume maximum de solution pour leurs modèles d’agitateurs, ce volume correspond en général à une solution de viscosité équivalente à celle de l’eau.
• la viscosité et le couple moteur : le couple est la force de rotation que le moteur est capable de fournir ; plus la solution à agiter a une viscosité élevée, plus le moteur a besoin d’une valeur de couple élevée. Les constructeurs indiquent donc la valeur du couple maximum fourni par le moteur et la viscosité maximale qu’il peut supporter.
  
• la vitesse d’agitation : on peut trouver des agitateurs à vitesse fixe, mais la plupart offrent une plage de vitesse de rotation variable, il faut donc bien choisir un modèle dont la plage de vitesse couvre ses besoins. Les agitateurs équipés d’un affichage numérique de la vitesse permettent une meilleure précision et répétabilité du réglage.

Agitateur vortex VELP Scientifica

Les agitateurs vortex sont très couramment utilisés, notamment en biologie moléculaire, ils permettent de mélanger des solutions de manière très rapide directement dans les tubes à essai ou les microtubes.

Ils sont constitués d’un socle lourd muni d’un réceptacle en caoutchouc sur le dessus de l’appareil, lorsque l’opérateur appuie sur le réceptacle avec le fond d’un tube à essai, le moteur électrique démarre et imprime un mouvement orbital de faible amplitude et grande vitesse au tube à essai et à la solution qu’il contient.

Il est également possible d’agiter plusieurs tubes en même temps ou des microplaques avec des agitateurs dont le réceptacle est remplacé par un support spécifique.

Les critères à prendre en compte pour le choix d’un agitateur vortex sont : 

• L’amplitude du mouvement orbital : de l’ordre de quelques mm max, elle doit correspondre aux besoins.
• Le mode de fonctionnement : les agitateurs que l’on déclenche en appuyant sur le réceptacle avec le tube sont dits intermittents ; ceux qui sont équipés de supports pour les microplaques ou de plusieurs tubes sont dits continus, ils démarrent avec un bouton. Certains agitateurs disposent des 2 modes et proposent différents réceptacles et supports en accessoires.  
• La vitesse fixe / variable : les modèles les plus simples (et les moins chers) ont une vitesse de rotation fixe, mais la plupart des agitateurs permettent de régler la vitesse de rotation.
• L’interface analogique / numérique : les agitateurs numériques permettent un réglage plus précis de la vitesse de rotation, ce qui peut être important lorsque les applications demandent des paramètres reproductibles.
• La présence d’une minuterie : les agitateurs équipés d’une minuterie permettent de régler la durée d’agitation.

Agitateur rotatif FALC Instruments

Les agitateurs rotatifs et les agitateurs à rouleaux sont adaptés aux échantillons fragiles ou visqueux conditionnés en tubes fermés, ils sont fréquemment utilisés pour mélanger les échantillons sanguins.

Il existe plusieurs configurations d’agitateurs rotatifs mais qui fonctionnent selon le même principe, les tubes d’échantillons sont fixés sur un support qui est mis en rotation à une vitesse assez lente (inférieure à 50 tours/min), le contenu des tubes est ainsi homogénéisé en douceur.

Dans un agitateur à rouleaux, les tubes à essais sont posés sur des rouleaux soumis à un mouvement combiné de rotation et de bascule.

Les critères à prendre en compte pour le choix d’un agitateur rotatif ou à rouleaux sont :

• la capacité en nombre de tubes : le nombre de rouleaux et la taille du support déterminent le nombre de tubes que l’on pourra homogénéiser en même temps.
• la vitesse de rotation : comme pour les autres agitateurs, la vitesse de rotation est un paramètre important et il sera intéressant de pouvoir la régler, une interface numérique avec affichage de la vitesse permettra une plus grande précision et répétabilité.
• l’angle de l’axe de rotation : il a un effet direct sur les mouvements du liquide à l’intérieur des tubes et donc sur le mélange. Lorsque les tubes tournent à l’horizontale, l’agitation est minimale tandis que lorsque les tubes tournent à la verticale, le liquide se déplace à l’intérieur du tube, l’agitation est maximale. On trouve des agitateurs proposant un angle unique et fixe ou des agitateurs permettant de régler cet angle en fonction des besoins, la possibilité de repérer précisément l’angle sera alors un plus pour les applications nécessitant une bonne répétabilité des résultats.
• La présence d’une minuterie : ici aussi, la présence d’une minuterie pour programmer la durée d’agitation sera un plus.

Agitateur à rouleaux DLAB

Ces agitateurs sont équipés d’un plateau qui convient à la plupart des récipients : microtubes à centrifuger, boîtes de Petri, plaques de microtitrage, fioles coniques, etc. Le plateau peut être nu, équipé d’un tapis anti-dérapant ou de supports spécifiques en accessoire pour mieux retenir le récipient. On peut également superposer plusieurs plateaux pour augmenter le nombre de récipients.

La différence entre ces agitateurs réside dans le mouvement qui va animer le plateau.

Les agitateurs orbitaux impriment au plateau un mouvement selon une orbite circulaire à plat, cette action orbitale provoquant un mouvement tourbillonnaire du liquide de l’échantillon dans son récipient, ce qui est idéal pour favoriser l’aération de l’échantillon.

Les agitateurs va-et-vient ou linéaires utilisent un mouvement de va-et-vient où le plateau se déplace d’avant en arrière de façon linéaire, cette action linéaire est plus agressive que le mouvement orbital.

Les agitateurs à bascule sont peu agressifs pour les échantillons, leur plateau subit un mouvement de bascule qui génère un mouvement d’ondulation dans l’échantillon. Une variante de l’agitateur à bascule est l’agitateur 3D dont le plateau bouge selon un mouvement tridimensionnel autour de son point central, ce mouvement faisant tourbillonner doucement l’échantillon, ce qui est idéal pour les applications sur des cellules fragiles.

Les critères à prendre en compte pour le choix d’un de ces agitateurs sont :

• la nature des échantillons : notamment lorsque les échantillons contiennent des cellules vivantes qui sont plus ou moins fragiles en fonction du type de cellules et de leur origine. La fragilité des échantillons doit être prise en compte pour définir la vitesse et l’amplitude de mouvement de l’agitateur.
• la plage de réglage de la vitesse de rotation
• le nombre, le type et le volume des récipients qui vont être utilisés : ce qui va conditionner le type de plateau et les équipements nécessaires, il faut aussi faire attention au poids et à la hauteur des échantillons. Etant donné les mouvements de ces agitateurs, les charges lourdes ou hautes vont demander des précautions comme baisser la vitesse.

Agitateur orbital Eppendorf