你应该在这些实验室的主力中寻找什么:天平、搅拌器和磨?伊丽莎白·杰弗里斯调查现场

平衡

排开

这是一个发人深省的问题:药剂师和医生在治疗癌症患者时,经常会出现处方或剂量错误。2013年美国的一项研究发现,每1000名患者中有6名出现错误,每1000名患者中有近4种药物被分发。化疗剂量或处方错误以及药房配药错误占检测到的总数的46%,尽管92%在到达患者之前被拦截。准确的测量至关重要。

但在过去的30年里,至少在药品分配和生产过程的一个方面——称量——准确度已经提高了。天平变得越来越灵敏,从而允许用户称量越来越少的物质。他们现在能够以百万分之一克的精度称重样品。

这种复杂性的影响可能最好地体现在医疗保健环境上。天平制造商欧豪斯欧洲公司(Ohaus Europe)总裁兹比格涅夫•波博查(Zbigniew Pobocha)解释说:“当你在一剂产品中对一种成分进行少量采样时,准确性至关重要……你需要确保每次测量都完全相同,并且可以以相同的准确度重复进行。”这不仅是为了正确照顾病人,也是为了遵守规定。

Ohaus是该领域约100家生产商中的领导者之一,与日本公司A&D称重公司一起。其他公司包括Adam Equipment、Sartorius和Mettler Toledo。分析天平允许称重到小数点后4位,5位和6位,而半微型和微型天平允许称重到小数点后5位和6位。美国药典规定了在一定容量范围内称重到一定灵敏度,从而增加了对最佳天平的需求。在范围的另一端,精密天平称样品到小数点后三位。

天平性能提高背后的设备是测压元件,这是一种电子传感器,在过去30年里,其容量和灵敏度都有所增长。分销商Cole-Parmer的产品经理约翰•维埃罗(John Viero)解释说:“天平收集到的模拟数据会传输到内部的微处理器上,微处理器会对这些数据进行解释,并将其转换为重量。”

但几乎没有迹象表明,这种已经非常出色的设备对更轻的样品称重有需求。最近的改善来自其他地方。在过去,技术推动着市场;如今,市场的需求推动并加速了技术的发展。”因此,客户现在主要关心的是重复性、效率和稳定性以及准确性。数据收集、自动校准、软件应用和模块化是其他关注点。大多数称量是由人手进行的,因此外部因素干扰平衡性能是不受欢迎的。

分析天平的重量通常在20-80g之间,而半微量和微量天平的重量通常在5-10g之间。生产商面临的一个挑战是,如何最大限度地权衡与分辨率相关的容量。例如,A&D宣传其销售的微量程重达22g,精度为1µg。最好的微量天平的价格可能高达5万欧元(4万英镑),尽管大多数分析天平的价格在4000-8000欧元。

你多快能在显示器上得到稳定的结果——两秒还是五秒?

“在过去,生产商可能会生产一系列具有两到三个称量能力的分析天平。如今,他们提供了选择:更低或更敏感的单元,提供更大或更小的容量,内部或外部校准,以及其他属性。

正如Pobocha所指出的那样,生产商竞争的是速度。“你多快能在显示器上得到稳定的结果——两秒还是五秒?”压力在于效率;他说,样品结果的速度和准确性很重要。他指的是工业对快速处理的要求。快速稳定取决于数据处理能力和平衡内过滤机制。

速度和效率通过特殊的功能,如那些在奥豪斯的探索者系列。澳门万博公司这些分析模型提供了电动门,通过使用非接触式传感器和显示屏,自动打开和关闭,提高了整体效率。Pobocha说:“顶部安装的侧门或可翻转或滑动打开的多功能顶门提供了足够的通道进入称重室。”

但总有一种风险,即平衡会受到外部性的影响,所以生产商打算用专有功能来应对这一问题。澳门万博公司他说,现在有一种转向触屏平衡的趋势。你越少接触平衡,振动和其他影响就越小。例如,技术人员现在可以挥手自动开门,”约翰·维埃罗说。他指出,这些设施目前主要面向高端市场,但正在向低端市场转移。

Viero提醒人们注意这一领域的先驱。他说,Sartorius和Mettler是推动市场技术的非常高端的公司。Sartorius生产的分析天平可称重至520g样品,分辨率为0.1或0.01mg。其中包括一个名为Cubis的系列,该公司声称它提供了最大的称重性能、安全性和全网络能力。配备触摸屏,也适用于定制工作流程。Sartorius的其他型号包括Secura、Quintix和Practum。

A&D声称提供特别紧凑的“低成本”HR-A/Z系列。A&D英澳门万博公司国销售经理德里克·希金斯(Derek Higgins)说:“它的特点是我们获得专利的‘紧凑型超级混合传感器’,这是我们早期技术的发展,极大地降低了产品的总体成本,同时减小了整体尺寸。”

该公司还提供隔离环境干扰的技术,这是大多数实验室都存在的问题。其BM系列的一个特点是内置环境传感器。这些测量,监测和记录平衡所使用的环境,包括温度,压力和湿度。这些变量可以随时与称重值进行分析和比较,表明称重性能差的可能原因,例如意外使用空调。希金斯说,A&D只通过经销商销售各种“高价值、高质量”的产品,而Ohaus是该公司的主要竞争对手。

搅拌器

Velp科学

实验室化学家的工具箱里通常还包括磁力搅拌器。通常情况下,它们利用旋转磁场使浸泡在液体中的搅拌棒快速旋转。由于玻璃对磁性是透明的,而且大多数化学反应都发生在玻璃容器中,搅拌棒在玻璃容器中工作得很好。磁力搅拌器用于相对较小的实验,通常不适合粘性流体。市场上的佼佼者包括德国公司Ika,但其他市场领导者和不断增长的参与者包括Thermo Scientific、Velp、Torrey Pines、Genie、Lab Companion和康宁。

客户寻找的主要特点包括耐用性和低维护,以便于使用和清洁。他们还希望操作简单,以便于编程和监控。紧凑的设计,节省工作台空间,便携性,安全设置,如温度报警和关闭,耐化学性是其他考虑因素。成本、保修期和最小振动是其他需要考虑的问题。制造商考虑的潜在问题包括过热和由于过度搅拌造成的液体溢出。

Cole-Parmer的产品经理David Hayes说:“技术人员对编程速度和温度的能力很感兴趣,以确保每次都能得到重复的结果,以及为多个容器提供多个位置。”虽然主要是分销商,但该公司也有自己的搅拌器系列。它为所有制造商提供的产品涵盖了从紧凑的模拟搅拌器到先进的数字可编程搅拌热板的范围。

将搅拌器设置为所需的速度和精度的能力得到了提高。“随着技术的进步,设定特定速度并在长时间运行中保持这一速度变得更加容易。技术还可以节省程序的可重复性,这对实验室的一致结果非常重要,”Hayes说。使用多个容器在同一单元上以不同的速度搅拌是主要的好处,因为它允许不同的变量同时存在,从而提高了效率和工作流程。

Velp是一家总部位于意大利的搅拌器制造商。其独特的卖点之一是通过在其数字旋涡混合器TX4中包含红外传感器而易于使用。“在其他情况下,用户按下试管。在我们的例子中,红外传感器检测到管子,它开始旋转。Velp的营销专家安德里亚·莫泽莱说。

该公司在产品中推广速度和定时器设置,证实了Hayes的观察。数字旋涡混合器允许技术人员设置一个操作时间,即使在连续模式;这有助于处理大吞吐量的能力。适应性和多功能性是关键。可以对使用的不同平台进行更改,使技术人员能够防止搅拌器失去控制。产品内部的微处理器确保液体粘度变化时速度保持不变。

在其数字热板搅拌器Arex digital中,Velp吸引了人们对陶瓷和铝在板中的最佳组合的注意。陶瓷板可以承受更高的温度,但铝板可以提供更均匀的加热。莫泽尔建议,这种产品有助于融合两者的优点。他说:“独特的CerAlTop板由铝合金制成,表面覆盖陶瓷,可确保整个表面的温度均匀性和最佳传热,最高可达370ÀC。”许多其他产品只使用铝。

Arex Digital Pro中被称为VTF数字温度调节器的特殊设施可以实现更精确的温度控制。Mosele解释说:“如果你把一个单元单独使用,你可以设置盘子的温度,这并不一定与液体的温度相对应。”一个好的调节器会读取液体的温度而不是盘子的温度。

Ika在6月发布的一款名为RET control-visc的新型磁力搅拌器也解决了这一问题。该公司表示,它通过使用集成的高科技绝缘来最大限度地减少热损失,从而优化了介质的传热。

Retsch

近年来,在所有这些仪器中,铣床可能经历了最少的技术变化,尽管有趣的参与者正在涌现出有前途的创新。粉碎机主要用于分析前的样品制备,使用粒度减小来研磨或均质各种材料。

Cole-Parmer公司的产品经理玛丽·拉克斯-格雷说:“我们现在看到的变化是由于人们对纳米技术越来越感兴趣——如何让工厂生产越来越小的颗粒。”磨机已被开发用于不同的应用。它们包括干式转子打浆机,用于细胞和组织培养的珠状磨机,圆盘磨机,湿式磨机和干式磨机。

客户考虑的因素包括功率、速度和清洁的便利性。吞吐量、重复性和良率以及冷却系统的选择是其他要求。Ika也是该领域的主要参与者,与Fritsch, Retsch, Hosokawa, Foss, Glen, Siebtechnik等人齐名。

生产商提倡一系列的好处。格伦米尔斯的超离心磨ZM200声称瞬间磨到40微米。瑞驰公司今年推出的高能球磨机Emax是一款响应纳米技术研究需求的产品。它结合了高摩擦和冲击,在短时间内产生极细的颗粒。这取决于一个非常高的速度,2000rpm结合创新的罐子设计。一种防止过热的不寻常的水冷却系统意味着化学家可以将其研磨到纳米级。

拉克斯-格雷说:“重要的特澳门万博公司点是防止交叉污染的能力、颗粒大小(无论是变大还是变小)、样品容量、高速度和自动化。”容量的灵活性(如20-50ml)也很重要。但她补充说,最受欢迎的产品并不是那些规格最高的产品。她说,我们(更基本的)磨粉机卖得最好。

专业生产商包括Cowie和Wheaton,他们制造生物样本(如组织)的作坊。这意味着可以从切除的组织中制备原代细胞,以及从收获的细胞包中制备亚细胞成分。惠顿微组织磨床套件就是一个例子,提供了一个选择的微组织磨床。通常,组织磨床柱塞头完全由聚四氟乙烯和柱塞轴不锈钢制成。管通常是精密硼硅玻璃。这些特性有助于保持样品的纯度,并最大限度地减少交叉污染。

对于小玩意爱好者来说,在实验室里有很多乐趣。

伊丽莎白·杰弗里斯,英国伦敦科普作家