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实验室研磨仪
概述

    近年来,随着科研工作的进度日益加快,实验室基础工作量不断加大,这就使得以往人工的工作不得不用机器来替代,以样品研磨来说,最传统的方式是通过研钵来处理。无论是哪种类型的实验室,研钵都是最为常见的工具。在处理少量样品和一些粗放条件的样品时,研钵可以满足基本要求,但目前很多实验室的样品量都在日益增大,而且样品相互之间的独立性也要求更高,用研钵去处理时,一是工作量十分巨大,再者很难保证样品之间没有交叉污染,使得工作效率和效果都不理想。
    实验室研磨仪出现很好的解决了这一矛盾。最初的研磨仪是工业化的产物,都是大型机械。实验室研磨仪问世最多不过十几年的时间,而进入国内实验室的时间就更短了,真正开始普及的时间也就是近三年的时间,虽然时间短,但目前已经有很多类型、多种型号的实验室研磨仪出现,并且不断还有新的产品涌现。

分类

    目前的实验室研磨仪种类繁多,但基本上都是利用研磨珠高速运动,与样品发生碰撞摩擦,最终达到将样品粉碎、均相化的目的。大致可以分为三个类型(分类主要依据振荡方式)。
    1、垂直振荡式
    这类实验室研磨仪最早应用在种子检测行业中,因为种子检测的研磨量通常是非常大的,每个品种的种子都要有至少100个重复才行,如果用研钵人工去处理,工作量可想而知。垂直振荡的研磨仪的优点是通量可以很大,最多可以同时处理4×96个样品,对于那些样品繁多的实验室无疑是很好的帮手。但由于其运动方式及结构的限制,也给其使用上带来了一些不便,因为其是垂直运动的,所以其机身为立式结构,为了稳定重心,底部会比较重,另外也是由于其垂直运动的方式,会产生纵向的振动,这就使得其不太适合放臵在台面上工作,而其操作面板又处于下部,就令使用者需要蹲下或弯腰才能操作按键,如果多次重复,还是会造成疲劳。故不是很适合实验台上的使用。
    2、水平往复振荡式
    这类实验室研磨仪最早是由德国的一家研磨仪厂家推出的,这个厂家大多数产品都是集中在工业领域,但其设计的实验室研磨仪却也很专业,其很巧妙的利用了水平相对运动的方式来进行研磨,这样既使仪器的结构可以扁平化,不占空间,而且一对摇臂同速相对运动刚好可以把作用力抵消,加之又是水平方向的运动,故不会产生纵向振荡波,很适合放臵在实验台上,不会影响其他设备。水平振荡式研磨仪的摇臂是在仪器正前方的位臵,因此工作时的状态可以一目了然,但噪音也会相对更直接的传出,随着国内厂家对于电机的改进,将有刷电机变为无刷电机,噪音也得到了较好的改善。水平振荡的研磨仪由于相互作用力同等,故其可以使用更大的容器——研磨罐,因为研磨罐一般为硬质金属,质量较大,如果采用其他运动方式都需要克服其自身的重力效应,而使得研磨效果不好以及影响仪器的寿命。因此,水平研磨仪的适用范围因有研磨罐而宽泛了许多,也许这也是因为研磨仪的厂家希望能够兼顾一些工业应用吧。随着实验室的应用增多,特别是冷冻研磨的应用,人们发现水平研磨仪的另一个好处就是冷冻操作的便利性和安全性,方便性在于适配器的安装很简单,只需要旋紧旋钮夹紧适配器即可,无需上额外的夹具,这就节省了许多时间,更大程度的保证预冷效果。而安全性则体现在冷冻研磨后冷凝水只会在仪器前部摇臂周围存在,而不会向后流到仪器内部,这也就保证了内部电机的绝对安全。因此这类研磨仪对于生物实验室用途来说更为适合,应用也比较广泛。
    3、三维(也称八字型)振荡式
    这类实验室研磨仪的运动方式不同于前两种的往复式运动方式,是一种类似于涡旋振荡的运动,因此这种研磨仪可以达到很高的转速,但受其结构的限制,其通量并不能达到很高,而且其研磨管一般为专用的耗材,主要是因为其适配器是盘式结构,研磨罐是卡在上面的。普通的样品管在高速震荡过程中会从适配器上松脱甚至破裂。专用管子的好处就是质地较硬,样品可以很好的进行研磨。八字型研磨仪由于主要是配合试剂来使用,故在设计上没有考虑到冷冻研磨的需求,其适配器不能够放入液氮环境中预冷,其降温的方法是通过冷冻护罩给腔体降温,但温度一般是在0℃左右,这也使得其不太适合植物组织的干磨处理。但动物组织的湿磨效果还是比较理想的。因此这类研磨仪在一些动物以及医学研究的实验室比较常见。
    简而言之,垂直振荡的研磨仪体积较大,通量最高;水平振荡研磨仪操作方便,适应性广;八字振荡研磨仪速度最快,适合湿磨。这三类研磨仪都是实验室中可以见到的,每个类型的研磨仪都有自己的用武之地。

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