Средства подготовки проб
На качество проводимых в лаборатории исследований существенное влияние оказывает аккуратное и точное выполнение операций дозирования. Основными режимами дозирования являются: прямое дозирование, обратное дозирование, многократное дозирование, разведение. Лабораторные дозирующие устройства подразделяются на пипеточные, клапанные, перистальтические дозаторы. Пипеточные механические дозаторы появились в лабораториях в 1960-е гг. и значительно повысили точность, воспроизводимость дозирования, снизили риск развития профессиональных заболеваний.
Забор дозирующей жидкости проводится в съемный наконечник. Для точности дозирования имеют значение материал, из которого изготовлен наконечник, и его форма. Фирмы-изготовители пипеточных дозаторов не гарантируют высокой точности при применении наконечников, не включенных в соответствующий перечень. Многие пипеточные дозаторы имеют устройства для сброса наконечников.
Пипеточные дозаторы нашли самое широкое применение в работе клинико-диагностических лабораторий.
По способу установки дозы дозаторы делятся на дозаторы с фиксированным объемом дозы, дозаторы с регулируемыми переменными объемами дозы; по количеству каналов дозирования – на одноканальные и многоканальные.
Особые виды дозаторов – специальные устройства, встроенные в автоматические анализаторы и робототехнические разливочные системы или дозирующие автоматы.
В настоящее время все большую популярность обретают электронные, или автоматические, дозаторы. Электронные дозаторы снабжены электронными дисплеями. Отличаются они конструкцией, оформлением, размерами дисплеев, разрешенными объемами пробы и пр. Существуют одно– и многоканальные дозаторы. Электронные дозаторы обладают более высокой точностью, чем механические. Это обеспечивается микропроцессорным управлением, жидкокристаллическим дисплеем, аккумуляторной батареей.
Центрифугирование
Центрифугирование проводит разделение смесей, состоящих из двух или нескольких компонентов с разной удельной плотностью. Разделение частиц с помощью центрифугирования основано на разной скорости осаждения частиц в центробежном поле.
В лабораторной практике чаще всего применяют препаративное центрифугирование, основанное на различиях в скорости седиментации частиц, отличающихся друг от друга плотностью и размерами. Разделяемый материал (в лабораториях это чаще всего кровь) по мере увеличения скорости центробежного ускорения распределяется по плотности и размерам частиц вдоль пробирки. На дно пробирки осаждаются форменные элементы крови, в надосадке – плазма или сыворотка крови. Препаративные центрифуги подразделяются на 3 группы:
1) центрифуги общего назначения;
2) скоростные центрифуги;
3) препаративные центрифуги.
Для разделения крови в лабораториях используют центрифуги общего назначения. Они обеспечивают центрифугирование со скоростью до 8000 об./мин, относительное центробежное ускорение до 6000 g. Отличаются друг от друга емкостью, рядом сменных роторов. Во всех центрифугах данного типа роторы жестко крепятся на валу привода, центрифужные пробирки должны быть вместе с находящимся в них биоматериалом тщательно уравновешены и различаться по весу не более чем на 0,25 г. При неполной загрузке ротора пробирки должны быть размещены симметрично, одна против другой. Таким образом обеспечивается равномерное распределение пробирок относительно оси вращения ротора.
Например, мини-центрифуга СМ-6 со скоростью вращения ротора 1000, 1500, 2750 об./мин рассчитана на 12 пробирок в роторе, применяется для разделения растворов на фракции. Данная центрифуга используется в клинической биохимии, биологии, аналитической химии и т. д.
Мини-центрифуга СМ-70 имеет счетчик определения гематокритного числа. Ее конический ротор рассчитан на 8 капилляров, помещаемых в съемные адаптеры. Система управления обеспечивает поддержание оборотов и автоматическое отключение через заданный интервал времени.
Скоростные центрифуги обладают скоростью до 25 тыс. об./мин. Камера ротора снабжена охлаждающим устройством для предотвращения нагревания, возникающего при его вращении.
Препаративные центрифуги производят центрифугирование со скоростью до 75 тыс. об./мин.
Рефрижераторные центрифуги, центрифуги с нагревательной рубашкой являются центрифугами специального назначения.
Для изучения чистых препаратов макромолекул применяется аналитическое центрифугирование, которое обеспечивает данные о чистоте, молекулярной массе и структуре материала. Аналитические центрифуги развивают скорость до 100 тыс. об./мин.
Термостатирующие и перемешивающие устройства
Термостатирующие и перемешивающие устройства могут иметь разное конструктивное исполнение, могут в качестве блоков входить в общую структуру автоматических анализаторов.
По принципу передачи тепловой энергии термостаты разделяются на жидкостные, суховоздушные и сухие.
В жидкостных термостатах передача тепла к объекту происходит от источника тепла к объекту термостатирования через жидкую среду. В суховоздушных термостатах тепловая энергия передается при участии циркулирующего потока воздуха. В сухих термостатах передача тепловой энергии происходит через металлический блок. Выбор способа термостатирования определяется индивидуально в зависимости от емкости и формы термостатируемого объекта.
Перемешивающие устройства предназначены для перемешивания реакционной смеси с целью ускорения проведения реакции и повышения воспроизводимости результатов. Тип перемешивания и его характеристики зависят от назначения перемешивающего устройства.
В автоматических анализаторах перемешивание обеспечивается струей реагента, впрыскиваемого в кювету.