Как правильно выбрать смеситель для лаборатории

Магнитные смесители — наиболее распространенный вид смесителей, используемый в лабораториях.

Они состоят из основания с платформой, на которую помещается емкость с раствором, и магнитного стержня, помещенного в емкость. Электродвигатель, встроенный в основание, вращает магнит, движение которого передается на магнитный стержень в растворе через поверхность емкости.

Магнитный смеситель 2mag

При выборе магнитного смесителя необходимо учитывать следующие критерии:

• наличие нагревательной платформы: некоторые магнитные мешалки имеют нагревательную платформу, температура которой может достигать 600°C.

• материал платформы: платформа смесителя может быть изготовлена из пластика, алюминия, керамики, нержавеющей стали и т.д. Важно, чтобы материал платформы был адаптирован для условий, в которых будет использоваться мешалка:

          -алюминий более устойчив к тепловым ударам

          -керамика устойчива к воздействию химических веществ

          -нержавеющая сталь обладает высокой прочностью 

• количество рабочих станций: существуют как одностанционные магнитные мешалки, так и многостанционные мешалки, обеспечивающие до 60 станций одновременного перемешивания.

• объем перемешиваемого образца: размер платформы и мощность двигателя должны быть адаптированы под объем раствора.

• скорость перемешивания: диапазон регулировки скорости вращения мешалки может отличаться в зависимости от модели.

Винтовые (также известные как пропеллерные) мешалки адаптированы для встряхивания, перемешивания и гомогенизации высоковязких жидкостей. Такие мешалки располагаются сверху емкости (в английском используется термин overhead stirrer, то есть верхнеприводная мешалка ), в отличие от мешалок, в которых перемешивание происходит снизу вверх (например, магнитные мешалки). Такие мешалки состоят из двигателя и перемешивающего стержня, который погружается в раствор.

Винтовой смеситель DLAB

При выборе винтовой мешалки необходимо учитывать следующие критерии:

• перемешивающий стержень: закреплен на фиксирующем патроне. Стержень может быть представлен из различных материалов (нержавеющая сталь, тефлон или стекло) и в разных формах. Выбор стержня зависит от вещества и необходимой смеси. 

-Винтовые стержни позволяют получать хорошо перемешанные смеси.

-Стержни со сменными лопастями перемешивают растворы медленнее.

-Турбинные стержни обеспечивают дисперсионный эффект.

-Анкерные стержни позволяют переместить частицы вещества со стенок емкости к центру для большей однородности.

• перемешивающая способность: производители указывают максимальный объем раствора, который может вместить мешалка. Этот объем обычно соответствует раствору с вязкостью, эквивалентной вязкости воды. 
• вязкость и крутящий момент двигателя: крутящий момент — это вращательное усилие, которое может обеспечить двигатель; чем выше вязкость перемешиваемого раствора, тем больший крутящий момент требуется от двигателя. Поэтому производители указывают максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем, и максимальную вязкость, при которой он может работать.
  
• скорость перемешивания: существуют мешалки с фиксированной скоростью, однако большинство мешалок предлагают регулируемый диапазон скоростей, поэтому важно выбрать модель с диапазоном скоростей, который соответствует вашим потребностям. Мешалки, оснащенные цифровым индикатором скорости, обеспечивают большую точность и повторяемость настроек.

Вихревой смеситель VELP Scientifica

Вихревые смесители широко используются, в частности, в молекулярной биологии, для быстрого перемешивания растворов непосредственно в пробирках или микропробирках.

Они имеют тяжелое основание, на котором находится резиновый сосуд. Когда оператор нажимает на сосуд дном пробирки, включается электродвигатель и придает пробирке и находящемуся в ней раствору низкоамплитудное высокоскоростное орбитальное движение.

Также возможно одновременное встряхивание нескольких пробирок или микропланшетов с помощью шейкеров, емкость которых заменяется специальной подставкой.

При выборе вихревого смесителя необходимо учитывать следующие критерии: 

• Амплитуда орбитального движения: составляет около нескольких мм максимум и должна соответствовать потребностям.
• Режим работы: интервальный — мешалки включаются нажатием на емкость с пробиркой; непрерывный — мешалки с держателями микропланшетов или несколькими пробирками, включаемые с помощью кнопки. Некоторые мешалки имеют два режима работы и предлагают в качестве аксессуаров различные емкости и подставки.  
• Фиксированная/переменная скорость вращения: самые простые (и дешевые) модели имеют фиксированную скорость вращения, однако большинство мешалок позволяют регулировать скорость вращения.
• Аналоговый/цифровой интерфейс: цифровые мешалки позволяют более точно регулировать скорость, что может быть важно в тех случаях, когда требуется воспроизводимость параметров.
• Наличие таймера: смесители, оснащенные таймером, позволяют устанавливать время перемешивания.

Ротационный смеситель FALC Instruments

Ротационные и роликовые смесители подходят для хрупких или вязких образцов в закрытых пробирках и часто используются для перемешивания образцов крови.

Существуют различные конфигурации ротационных смесителей, но все они работают по одному принципу: пробирки с образцами закрепляются на опоре, которая вращается с достаточно низкой скоростью (менее 50 об/мин), благодаря чему содержимое пробирок аккуратно перемешивается.

В роликовом смесителе пробирки помещаются на ролики, которые подвергаются комбинированному вращательному и наклонному движению.

При выборе ротационного или роликового смесителя необходимо учитывать следующие критерии:

• производительность по количеству пробирок: количество роликов и размер подставки определяют количество пробирок, которые могут быть перемешаны одновременно.
• скорость вращения: как и в других мешалках, скорость вращения является важным параметром, который может быть интересно отрегулировать. Цифровой интерфейс с индикацией скорости позволит повысить точность и повторяемость процесса.
• угол наклона оси вращения: он оказывает непосредственное влияние на движение жидкости внутри пробирок и, следовательно, на перемешивание. При горизонтальном встряхивании пробирок перемешивание минимальное, в то время как при вертикальном встряхивании жидкость движется внутри пробирки, и перемешивание максимальное. Существуют мешалки с фиксированным углом наклона и мешалки, позволяющие регулировать угол наклона в зависимости от потребностей. Возможность точно отрегулировать угол наклона будет плюсом для приложений, требующих хорошей повторяемости результатов.
• таймер: наличие таймера для установки продолжительности перемешивания также будет плюсом.

Роликовый смеситель DLAB

Эти мешалки оснащены платформой, размер которой подходит для большинства контейнеров: микроцентрифужные пробирки, чашки Петри, микротитровальные планшеты, конические колбы и т.д. Платформа может быть без покрытия, с нескользящим ковриком или специальными опорами в качестве аксессуаров для более надежной фиксации емкости. Платформы также можно устанавливать одну на другую, чтобы увеличить количество перемешиваемых емкостей.

Разница между этими мешалками заключается в способе, которым платформа приводится в движение.

В орбитальных смесителях платформа двигается по круговой орбите на плоской поверхности, что вызывает вихревое движение жидкости в контейнере, максимально способствующее аэрации образца.

В линейных мешалках используется возвратно-поступательное движение, при котором платформа линейно двигается вперед и назад. Линейное движение является более агрессивным, чем орбитальное.

Качающиеся мешалки не оказывают агрессивного воздействия на образцы, так как их платформа совершает качательное движение, создающее в жидкости колебание. Разновидностью качающейся мешалки является 3D-шейкер, в котором платформа совершает трехмерное движение вокруг центральной оси, вызывая легкое завихрение образца, что идеально подходит для работы с хрупкими клетками.

Ниже перечислены критерии, которые необходимо учитывать при выборе одного из данных типов смесителей:

• характер образцов: данный критерий особенно важен, если образцы содержат живые клетки и если эти клетки более или менее хрупкие в зависимости от их типа и происхождения. Хрупкость образцов необходимо учитывать при определении скорости и амплитуды движения мешалки. 
• диапазон регулировки скорости 
• количество, тип и объем используемых емкостей: от этого зависит тип платформы и необходимого оборудования; также необходимо учитывать вес и высоту образцов. Учитывая особенности движения этих мешалок, при тяжелых или высоких нагрузках необходимо принимать меры предосторожности, например, снижать скорость вращения.

Орбитальный смеситель Eppendorf