История появления и эволюция препаративной лабораторной ультрацентрифуги

Возможность использования высокоскоростного центрифугирования для ускоренного осаждения частиц из коллоидных растворов и определения их размеров была впервые предложена российским химиком Думанским еще в 1913 году. Эта идея получила практическую реализацию спустя 11 лет благодаря шведскому изобретателю Сведбергу, который разработал лабораторную ультрацентрифугу с оригинальной конструкцией ротора и функцией анализа осаждаемых частиц, способную развивать ускорение до 10g.

Создатель первой аналитической ультрацентрифуги – Теодор Сведберг

Еще через три года Сведберг впервые определил молекулярный вес гемоглобина и альбумина с помощью седиментации. А измерение молекулярного веса гемоглобина в 1927 году сочетанным методом диффузии и осаждения позволило ученому сделать предположение о макромолекулярной структуре белков. Впоследствии это предположение полностью подтвердилось. Опыты Сведберга открыли перед естествоиспытателями принципиально новые возможности и вызвали огромный интерес к ультрацентрифугированию. Это, в свою очередь, стало мощным стимулом для совершенствования приборов, которые постепенно разделились на две группы: препаративные и аналитические.

Различия аналитических и препаративных ультраскоростных центрифуг

Современные аналитические ультрацентрифуги – прямой результат эволюции центрифуги Сведберга. Такие устройства оснащаются оптическими системами различного принципа действия и позволяют анализировать частицы, осаждаемые из растворов и суспензий, непосредственно в аппарате.

Барьерное кольцо обеспечивает дополнительную защиту при разрушении ротора в процессе центрифугирования

Препаративные центрифуги для лаборатории могут комплектоваться роторами с фиксированным или изменяемым углом наклона и используются исключительно для разделения компонентов сложных жидких с последующим исследованием полученных фракций разными методами. С учетом огромных нагрузок, которые приходилось и приходится выдерживать роторам ультраскоростных центрифуг, в первую очередь перед конструкторами встал вопрос о повышении безопасности. Решение этой задачи привело к производству роторов из особых марок стали, титана и алюминиевых сплавов, впоследствии – из полимерных материалов с повышенной прочностью. Кроме того, в центрифужных камерах появились барьерные кольца.

Развитие новых технологий позволило приборостроителям обеспечить идеальную геометрию роторов, разработать технологии их высокоточной статической и динамической балансировки и с максимальной точностью устанавливать критическую частоту вращения.

Современные автоматизированные ультрацентрифуги оснащаются интеллектуальными многозадачными электронными блоками управления

Появление «умной» электроники и автоматики дало возможность реализовать поддержку: блокировки двигателя центрифуги при открытой крышке, технологий автоконтроля и автокоррекции скорости, баланса и температуры, а также ряда других уникальных функций. Благодаря этому, не только в разы повысилась надежность аппаратов, но и существенно расширился диапазон методик центрифугирования.

Сфера использования ультрацентрифугирования

Инновационные высокотехнологичные лабораторные ультрацентрифуги последнего поколения находят активное применение в самых различных направлениях исследовательской деятельности, включая:

• коллоидную химию – анализ устойчивости дисперсных систем и влияющих на этот показатель факторы, определение размеров и форм частиц дисперсной фазы;
• биохимический и анализ - выделение и исследование субклеточных частиц (биополимеров);
• вирусологию – выделение из биологических жидкостей вирусов;
• клиническую диагностику – анализ ПЦР, иммуноферментный анализ;
• фармацию – проверка гомогенности ферментных препаратов;
• нанотехнологии и др.

Лабораторные ультрацентрифуги Centurion Scientific – модельный ряд и основные особенности

Универсальные настольные центрифуги производства британской компании Centurion Scientific способны поддерживать работу как с низкоскоростными, так и с высокоскоростными роторами.

CR7000 –универсальная общелабораторная центрифуга, способная работать на ультравысоких скоростях

В серии Pro-Analytical этими возможностями обладают центрифуги CR2000, CR4000, CR7000, а также модификации двух последних моделей с системой принудительного охлаждения – CR4000R и CR7000R. Такой аппарат – идеальное решение для многопрофильной экспертной службы или научно-исследовательской лаборатории, решающей задачи базового уровня. В линейку Pro-Analytical также входят узкоспециализированные ультрацентрифуги: С2012 – поддерживает работу с гематокритным ротором и высокоскоростным угловым ротором для микропробирок объемом 2 мл;

• С2015 – оптимизирована для фракционирования жидких образцов в угловых роторах для микропробирок объемом 2; 0,5 и 0,2 мл, также специализированных роторах для ПЦР-стрипов.

Среди главных конструктивных особенностей и достоинств высокоскоростных центрифуг этой марки специалисты отмечают:

• быстрое и безопасное открытие крышки прибора при аварийном отключении электричества с помощью встроенной механической системы;
• гибкую регулировку скорости вращения ротора в поддерживаемом диапазоне (в центрифугах исследовательского класса серии PrO-Research– шаг 1 об/мин, общелабораторного – 10 об/мин);
• выбор оптимального режима разгона и торможения из 10-ти возможных вариантов;
• наличие встроенной памяти, в которой можно хранить до 10 (в центрифугах исследовательского класса серии PrO-Research– до 100) программ с индивидуальными параметрами центрифугирования;
• исключительную однородность температуры в приборах рефрижераторного типа;
• функцию автоматического определения модели ротора;
• авторегулировку пространственного положения ротора по трем осям в режиме реального времени;
• низкий уровень шума, эргономичный дизайн, простой и легкий уход за центрифужной камерой.

Вернуться к списку