Tischzentrifuge

Was ist eine Tischzentrifuge?

Eine Tischzentrifuge ist die Tischversion einer Zentrifuge.

Eine Zentrifuge ist ein Gerät, das die Zentrifugalkraft nutzt, um Proben nach dem spezifischen Gewicht ihrer Partikel zu trennen. Es gibt eine Vielzahl von Tischzentrifugen, von kleinen Zentrifugen mit einfacher Struktur und Funktion bis hin zu solchen, die die gleichen Funktionen wie Standzentrifugen in einem Tischgerät vereinen.

Je nach Zweck können verschiedene Arten von Gefäßen verwendet werden, darunter Mikrotiterplatten, Mikroröhrchen, Reagenzgläser und Zentrifugenröhrchen. Tischzentrifugen werden sowohl im In- als auch im Ausland hergestellt.

Anwendungen von Tischzentrifugen

Zentrifugen werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, aber auch häufig für wissenschaftliche Experimente verwendet:

• Zellkultur
• Blut (z. B. Trennung von Blutzellen, Serum und Plasma)
• Biochemie (z. B. DNA- und RNA-Extraktion)
• Analyse (z. B. Flüssig-Flüssig-Extraktion)

Sie werden auch für medizinische Zwecke verwendet, z. B. zur Trennung von Blutzellen, Serum und Plasma. Wenn Plasma oder Serum nach der Blutentnahme schnell aufgetrennt werden müssen, ist es praktisch, eine Tischzentrifuge zu installieren, die relativ wenig Platz benötigt.

Je nach Anwendung stehen unterschiedliche Rotorformen und Drehzahlen zur Verfügung. Denn die Anzahl der gleichzeitig zu verarbeitenden Proben und die erforderlichen Zentrifugalkräfte sind unterschiedlich.

Funktionsweise von Tischzentrifugen

Jede Substanz hat ihr eigenes spezifisches Gewicht. Die spezifischen Fraktionen der biologischen Proben und die verschiedenen Partikel, die in Tischzentrifugen getrennt werden, haben ebenfalls spezifische Gewichte, die ihrer Zusammensetzung entsprechen.

Bei der Zentrifugaltrennung wird die Zentrifugalkraft genutzt, um jede Fraktion entsprechend den Unterschieden im spezifischen Gewicht zu trennen. Im Allgemeinen neigen Partikel mit einem hohen spezifischen Gewicht dazu, sich abzusetzen und sich schließlich aufgrund der Schwerkraft zu trennen, selbst wenn sie in Ruhe gelassen werden (sie können sich aufgrund anderer Eigenschaften nicht trennen), während sie bei der Zentrifugaltrennung durch Anwendung der Zentrifugalkraft schnell getrennt werden.

Typen von Tischzentrifugen

1. Kleine Modelle mit einfachem Aufbau und Funktionen

Dies sind einfache Tischzentrifugen, die ohne strenge Drehzahlvorgaben verwendet werden. Sie arbeiten hauptsächlich mit kleinen Reagenzgläsern aus Kunststoff (1,5 ml Volumen), den so genannten Mikroröhrchen.

Sie werden für kleinere Spin-Downs (Auffangen von Sedimenten am Boden) und Zentrifugalfiltration (schnelle Filtration durch Zentrifugalkraft auf einem mit einem Filtereinsatz versehenen Mikroröhrchen) verwendet.

2. Tischversionen mit gleichen Funktionen wie Standmodelle

Eine gleiche Anwendung wie bei den Standmodellen ist möglich, aber der Vorteil ist, dass sie auf einer Tischplatte installiert werden können, ohne dass Bodenfläche benötigt wird. Einige können kühlen und heizen.

Einige größere Modelle erlauben die Verwendung von Schwenkrotoren, während die meisten Tischmodelle nur mit Winkelrotoren kompatibel sind. Schwenkrotoren können Gefäße mit größeren Abmessungen aufnehmen, z. B. große Zentrifugenröhrchen und Mikrotiterplatten, erreichen aber keine höheren Drehzahlen.

Winkelrotoren können nur mit Zentrifugengefäßen (einschließlich kompatibler Mikroröhrchen) verwendet werden, die mit dem Rotor kompatibel sind, können aber mit höheren Drehzahlen verwendet werden.

Weitere Informationen zu Tischzentrifugen

1. Verhältnis zwischen Umdrehungsanzahl und Zentrifugalkraft

Die Zentrifugalkraft ist proportional zum Rotationsradius und zum Quadrat der Anzahl der Umdrehungen. Da ein und derselbe Rotor denselben Drehradius hat, ist der Teil, der in den Einstellungen für die Zentrifugalkraft geändert werden kann, die Anzahl der Umdrehungen.

Die Einheit für die Zentrifugalkraft (relative Zentrifugalbeschleunigung) ist g (Schwerkraft) und die Einheit für die Anzahl der Umdrehungen ist rpm (Umdrehungen pro Minute). Zum Zeitpunkt der Verwendung können g und U/min mit Hilfe der von den jeweiligen Herstellern bereitgestellten Umrechnungstabellen umgerechnet werden.

2. Drehzahl, Zentrifugalkraft und Modellauswahl

Beim Zentrifugieren ist es notwendig, ein Modell zu wählen, das für den vorgesehenen Zweck geeignet ist. Eine starke Zentrifugalkraft ist nicht erforderlich, wenn Sie nur sedimentierbare Materialien trennen, aber wenn der Unterschied im spezifischen Gewicht zwischen den zu trennenden Materialien (z. B. den Zielpartikeln und der wässrigen Lösung als Dispersionsmedium) gering ist, ist die Trennung schwierig.

Bei der Trennung von Zellen und Blutzellen können die meisten durch Zentrifugation mit niedriger Geschwindigkeit bei etwa 3000 U/min getrennt werden. Ein typischer Rotor entspricht einer Zentrifugalkraft von etwa 1000 g. Für die DNA- und RNA-Extraktion sind Zentrifugalkräfte von mehreren zehntausend Umdrehungen pro Minute erforderlich, weshalb Hochgeschwindigkeitszentrifugen verwendet werden. In diesem Fall ist eine Zentrifugalkraft von etwa 12 000 g erforderlich.

3. Handhabung

Vor dem Zentrifugieren ist es wichtig, das Gleichgewicht der Probe zu überprüfen. Wenn die Probe mit einem unausgewogenen Gewicht bei hoher Geschwindigkeit gedreht wird, kann es zu Vibrationen kommen und die Zentrifuge kann kaputt gehen.

Vor dem Zentrifugieren ist auch zu prüfen, ob das Material des verwendeten Behälters den Zentrifugalkräften standhält. In der Regel werden Behälter verwendet, die für die Verwendung in Zentrifugen ausgelegt sind. Es ist auch darauf zu achten, dass das Gefäß vor der Verwendung nicht beschädigt wird.

Nach der Verwendung unter Kühlung muss das Wasser im Gerät getrocknet werden. Denn Zentrifugen sind präzise gearbeitet und schon ein wenig Korrosion oder Rost kann zu Fehlfunktionen führen.