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  2. 操作規程

    Himac 開口超速離心管S-Cap加蓋密封方法說明

           科研工作中,因實驗資源配置、實驗流程設計所限,修改實驗操作方法是常事。譬如參考文獻中用的是Optima XPN-100立式超速離心機SW 40 Ti(6×14mL/40000rpm)或SW 60 Ti (6×4mL/60000rpm)水平轉頭梯度密度離心3小時,而現實條件下實驗者可用的卻是Optima XE-90超速離心機和SW 32 Ti (6×338.5mL/32000rpm)、Type 70 Ti (8×39mL/70000rpm)或Type 90 Ti (8×13.5mL/90000rpm)此類轉頭配置。若想最大程度重現文獻報道中的分離效果,可能就涉及如何用角轉頭來離心前人所用的4-38.5mL開口超速離心管的問題。

           實驗者固然可以通過重新訂購Quick-Seal熱封管、OptiSeal指封管來解決難題,但正如我們在《開口超速離心管的選擇及使用方法說明》篇中討論的那樣,其實也完全可以用為4.0mL 超凈Ultra-Clear開口管(344062)、14.0mL Ultra-Clear超凈開口管(344060)等開口管添加密封蓋的方法來擺脫困境。

           超速離心開口管加蓋通常用的有兩種方法。

           一種是經典的管蓋組件-管固定鉗-扳手方法。此方法中管蓋組件(Tube Cap Assembly)、管鉗(Tube Cap Vise)、六角扳手(hex wrench)和專用螺絲刀(Tube setter)缺一不可,操作流程較為繁瑣,對實驗者的使用經驗及熟練程度有一定要求。

           另一種方法是Himac開發的S-Cap密封法。該方法操作相對簡便,只需將結構相對簡單的配套管蓋組件用專門的壓蓋器固定于開口管管口即可,不容易出現操作紕漏,處置效率高。

           本文僅對S-Cap密封法的應用及操作方法作一簡單介紹。

    1、超速離心開口管S-Cap密封法適用對象

           Himac開發的S-cap套件由不銹鋼定位螺釘(Setscrew)、鋁質閥桿(aluminum)和鈦質緊箍環(Ti Ring)三個組件組成,可為12mL、40mL薄壁開口管提供簡單易行的加蓋密封操作,提高開口管在更高轉速下離心的可靠性和可操作性。

           S-cap套件具有無O型圈等易損件,易清潔,可高溫高壓滅菌或化學方法消毒處理,可反復使用的特點。適用于12PA/12PE/40PA/40PE管使用,加蓋后開口管可用于CP100NX立式超速離心機所屬?P90AT (8×12mL/90000rpm)、P80AT (8×12mL/80000rpm)、P70AT2 (12×12mL/70000rpm)、P70AT (8×40mL/70000rpm)、P50AT2 (12×40mL/50000rpm)角轉頭中離心。                                             

    圖1 Himac CP100NX立式超速離心機薄壁開口管S-Cap蓋組成套件.jpg

    2、S-Cap密封法所需材料與工具

           S-Cap密封操作需要用到薄壁開口管、相應S- Cap套件和操作工具套件(S-Cap Tool Set)。

    2.1 S-Cap套件

           S- Cap套件中核心是特殊設計的閥桿。其下半部為圓管形,類似于離心瓶內蓋,可插入管口為管壁提供剛性支撐。閥桿上部為同心環設計,內外環之間為一環形溝槽(槽直徑與管蓋提取器的較粗一端匹配)。內環圓心處設置一螺紋孔,用于安裝螺釘和插入管蓋提取器的螺紋桿。

    閥桿安裝就位后,再用箍環套在離心管口外部,用于將管壁與閥桿箍筋,讓二者緊密接觸。箍環不僅消除了二者間的氣泡、縫隙,防止液體進入連接部,最關鍵的是利用二者間的靜摩擦力可將管和閥桿牢牢固定。

           由于閥桿外壁直徑對管口內經,而箍環內徑對離心管外徑。故閥桿、箍環須成對配套購買和使用。

           螺釘為S-Cap通用件,上部膨大,適用于六邊形扳手操作。下部為細長螺紋桿,可旋入閥桿中心的螺紋孔。移液加樣和回收樣品時,需卸下螺釘以開放液體進出通道,方便注射器針頭通過此通道向管內移液或吸取樣品。離心管加樣和配平完成后,需將螺釘重新裝回閥桿中心孔以密封離心管。

     

    2.2 加蓋工具套件

           工具套件(S-Cap Tool Set)包括管蓋提取器(Tube Setter)、手動壓蓋器(Hand Press)和管架(Tube Holder)三部分。

           管蓋提取器中間有手柄、兩端外形粗、細不同。較粗一端為圓筒、筒中心為突出的螺紋立柱,可插入S-Cap蓋內環正中的螺紋孔,用于離心結束后提取出閥桿。細棒狀一端為六邊形扳手,用于旋動S-Cap蓋上的帶六邊形螺帽的定位螺釘。

           壓蓋器的工作頭升降由手工控制。用于將S-Cap蓋壓入管內及離心管外部安裝箍環。

           管架分管架C(12mL管專用)、管架D(30mL管專用) 、管架E(40 mL管專用)三種規格,管架C須裝入管架E中組合使用。操作時,將離心管安裝于管架中,管架轉移到壓蓋器底座上專用卡位后,則可確保離心管剛好位于工作頭的正下方。

           Himac離心機為用戶提供了三種套件和多種工作套裝,方便實驗者根據所用轉頭、離心管數量選配使用詳見“S-Cap密封蓋及工具套件”。

    圖2 Himac CP100NX立式超速離心機開口管壓蓋器工作套件.jpg

    3、S-Cap密封法操作步驟

           開口管S-Cap蓋組裝密封操作過程是:去除S-Cap蓋螺釘——樣品裝填——安裝閥桿——安裝箍環——離心管補充加樣、重量配平——S-Cap蓋螺釘密封。而管蓋解封操作過程則是取下固定螺釘——手動向下取下箍環——取下閥桿。

           下面是蓋密封和解封具體操作步驟。

    3.1 物料準備和檢查

           1)檢查離心管結構外觀,根據離心管規格選擇S-Cap蓋組件;

           2)準備好S-Cap工具組件和管架;

     

    3.2 安裝閥桿

           3)使用管蓋提起器的粗筒端六角扳手從閥桿上拆下固定螺釘;

           4)將樣品填充到離心管容量的75%處(余下空間待箍環安裝完成、離心管配平步驟中繼續裝填);

           5)將閥桿插入到管口;

           6)將離心管裝入配套管架中;

           7)將管架安裝與壓蓋器專用卡座后,向下壓壓蓋器手柄,將閥桿安裝就位;

    圖3 開口型超速離心管安裝S-Cap蓋操作流程.jpg

    3.3 安裝箍換

           8)從管架上取下帶閥桿的離心管,確認箍環的凹槽在下,將箍環從管底部套入、向上滑動到管的上部;

           9) 將離心管重新安裝到管架內;

           10)將管架放在壓蓋器卡座后下壓手柄,直到箍環上部與閥桿有效接觸;

    圖4 Himac CP100NX立式超速離心機開口管安裝S-Cap蓋操作流程.jpg

    3.4 離心管配平

           11)從壓蓋器上移除管架,用注射器取樣繼續填充離心管,以防管上部空閑體積過大在運行過程中發生變形;

           12)同時將離心管、固定螺釘放入天平中,將對稱布置的任意兩根離心管總重量差值保持在0.3g以內;

           13)擰緊固定螺釘完成管蓋密封。

     

    3.5 離心后管蓋拆卸程序

           14)取下固定螺釘,用注射器從閥桿的中心孔中取出20%的上清液;

           15)一只手握持離心管,另一只手向下褪去箍環;

           16)將管蓋提取器插入閥桿中心孔中,然后緩慢拉起閥桿后移去閥桿。

     

    主要參考文獻:

    1. Rotors, Tubes, Bottles And Caps Instruction Manual For Ultracentrifuge (S99920421) 

     

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