浅析实验室常用设备最新技术进展:高,灵,智,绿——于常用处见进步

来源:ctc江苏公司    发布时间:2019-04-12 10:21:05    编辑:CTC秦皇岛    浏览:220

在科学仪器领域内,除了化学分析仪器、物性测试仪器、生命科学仪器等众多用于分析测试的精密科学仪器之外,还有一大类仪器虽不能直接对样品进行定量或定性分析,但对于实验室分析测试工作的有效开展同样必不可少,同时也是很多实验室常备的仪器设备,它们被统称为实验室常用设备。实验室常用设备涉及的仪器设备种类众多,主要包含样品处理/制备设备,如固相萃取仪、微波消解仪、离心机、旋转蒸发仪、氮吹仪、化学合成仪等;样品存储设备,如冰箱、冷藏柜、药品柜等;清洗/消毒设备,如超声波清洗器、洗瓶机、高压灭菌锅等;以及一些实验室配套的仪器设备如真空泵、蠕动泵、气体发生器、纯水机、移液器等。


  与GCMS、HPLC、ICP-MS等精密分析仪器设备不同,实验室常用设备对于核心的半导体器件要求不是太高,核心原理也相对简单,如快速溶剂萃取是利用高温高压技术、浓缩技术是利用减压蒸馏、固相萃取是利用分子间作用力(吸附-反吸附)、消解是利用加热加酸进行分子结构破坏,熔融法是利用加热加碱进行分子结构破坏等。因此,虽然国内公司比国外公司在某些实验室常用设备上起步晚了十几年,但是在产品性能上差距并不是很大,其差别主要体现在产品质量的稳定性、可靠性、以及仪器的软件控制等方面。近年来,随着分析检测技术的不断提升,对实验室常用设备研发的要求也越来越高,比如仪器的自动化水平、样品的处理效率、设备的多功能集成、废液废气排放及运行噪音等各方面,都有着较大的提高空间。从产品的全生命周期来看,部份实验室常用设备(尤其是样品前处理设备)目前正处于市场成长期,未来的发展前景广阔。本文通过关键词抓取了部分2018年上市的国内外实验室常用设备新产品,并对它们的技术特点进行梳理分析,以此略窥当前实验室常用设备发展的主要趋势。


关键词一:高通量、灵活性

通过自动化来实现样品处理的高通量是2018年上市的新产品所体现的第一个趋势。例如奥美泰克新近推出的LH1808全自动液体处理工作站,就是基于用户对高通量样本处理及自动化要求而研发的一款产品。该仪器可以加载转盘式移液工作站与主机三维坐标工作站同时工作,超大的30+10工作台面,适用于多流程全自动一体化样本前处理,可以达到384个样本的超高通量的液体处理。同时,该工作站可灵活整合不同的功能模块,如磁分离,加热,震荡,制冷,扫描头,转板抓手,自动液面探测升降组件等,可实现客户不同的样本处理需求。

  

另一款在高通量和灵活性方面做了较大改进的产品是新锐精仪最新上市的AutoNE-60多样品平行浓缩仪,其在设计上充分考虑了大样品量快速浓缩的需求,兼容多样品、大容量两大特性,可同时氮吹浓缩54支50ml的样品管,同时适用10ml、15ml、30 ml、50ml氮吹管,使氮吹浓缩工作最大限度上实现了自动化。此外,该产品的氮吹针盘分三组,可同时运行也可单独运行,使用非常灵活。


关键词二:智能化

除了在样品处理的高通量和灵活性方面表现突出之外,“智能化”也是2018年上市的众多实验室常用设备的技术关键词之一。不过,各家公司对于产品“智能化”的定义不尽相同,本文选取了几个新品案例逐一分析。

  

上海岩征的YZSR-A智能高压反应釜采用了自主研发的TP-Controller控制器,从而使设备的操作更加简便直观,解决了传统按钮式控制的机械和繁琐问题。海尔生物医疗的DW-86L829BP云芯超低温冰箱则通过搭载创新的物联网样本智能管理系统,实现了样本的智能存取(样本存取由分到秒)与样本安全的实时监测。它不再是孤立的设备,而是与样本管理云平台实时信息共享的物联网触点。可适用于不同规模和类型的生物样本库。天津恒奥HAC-36C平行定量浓缩仪的智能化则主要体现在采用了智能快插排水装置,从而使水槽中的水的更换更加方便。

  

进口品牌法赛图2018年12月推出的智能型干燥箱XUPLUS系列,其智能化主要体现在两个方面:一是通过通过搭载C6000高清触摸屏温控器,使得用户在使用操作方面更加简便;二是利用物联网技术可在远程对于设备的运行状态进行实时监控。

  

从上述几个案例我们可以发现,当前,实验室设备智能化的一个主要方面体现在智能化控制上,智能化控制=操作简单,但操作简单并不一定就是智能化控制。在我们的日常生活中,傻瓜照相机就是智能化控制的典型例子。


关键词三:节能环保、低噪音

与此同时,绿色环保的概念也越来越受到国内外实验室常用设备厂商的重视,这在2018年推出的新产品上也有所体现,较为典型的有Eppendorf CryoCube F740hi 超低温冰箱、Eppendorf 5425小型台式高速离心机和5910R高速冷冻离心机、语瓶Acide3000全自动酸逆流清洗机、鼎昊源TL3000高通量静音组织研磨仪等。

  

Eppendorf CryoCube F740hi 超低温冰箱继续延续了Eppendorf 超低温冰箱家族节能、减排、低噪方面的特点,其24小时耗电量仅10.5度,同时二级制冷剂均采用安全环保的烃类制冷剂,不含氟利昂,降低温室气体排放。另一方面CryoCube F740hi通过单散热风扇的设计使运行噪音降低至41.3分贝,而大多数同类产品需两个风扇。Eppendorf在2018年还先后推出了5425小型台式高速离心机和5910R高速冷冻离心机,也都是主打超静音设计特点。

  

鼎昊源TL3000高通量静音组织研磨仪也是一款在超静音结构设计上下功夫的新品。首先,在制造工艺方面,机体外壳采用全金属制造,研磨仪盖子与机身严丝合缝,降低噪音的泄露;其次,研磨仪盖子内部填充高品质隔音棉,使仪器高速运转时噪音小于65dB。

  

语瓶Acide3000全自动酸逆流清洗机的环保设计则主要体现在降低环境污染物排放方面。它针对清洗产生的废酸水排放加入了自动碱性中和,可反应生成盐类再排放,而针对废酸气体排放则通过碱性回收柱再排放,排放环保,不增加环境负担。

 

 

小结

  

通过对上述的新品案例分析可以发现,在过去的一年里,不少国内外实验室常用设备厂商围绕着样品处理的高通量、使用灵活性、仪器的物联网化和智能化、设备的节能减排和降噪等方面做了很多产品创新方面的工作。

  

样品前处理设备是当前实验室常用设备中发展较为活跃的一支。目前市面上各大公司的很多主营产品仍然是单一功能产品、比如说萃取设备、浓缩设备、净化功能设备等。随着各项现代技术的不断进步,各种全自动设备、多功能模块一体机或者样品前处理工作站等将取代一些单一功能的实验室常用设备,实现一台设备控制完成多前处理环节,从而减少样品的转移带来的麻烦和损失,并提高工作效率,抑或是与分析测试仪器联用,实现样品制备与分析于一体的设备,从而大大减少人工操作步骤,并且通过仪器设备替代人工可以控制批次样品处理测试稳定性,进一步提高工作效率。

  

总之,就目前市场上部分新推出的实验室常用设备产品来分析,自动化、集成化、高通量、节能环保以及智能化将是它们未来的主要发展方向。


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