冷凍研磨儀也稱為冷凍球磨儀或低溫研磨系統,它是一種結合了機械研磨力和低溫冷凍技術的樣品前處理設備。冷凍研磨設備通過將樣品在液氮或制冷機組提供的低溫環境下深度脆化,然后通過研磨球的高速撞擊、擠壓和摩擦,可將樣品粉碎成極細的粉末。

冷凍研磨儀的核心工作原理:冷凍脆化+機械粉碎
1.低溫脆化:許多樣品(尤其是生物樣品)在常溫下具有韌性、彈性或熱敏性,直接研磨會產生熱量導致目標分子降解、樣品粘連成團無法充分粉碎、揮發性成分損失等,通過液氮(-196℃)或預冷,樣品迅速變脆,像玻璃一樣,易于研磨粉碎。
2.機械粉碎:在低溫狀態下,研磨球在研磨罐內進行高速、高能量的運動,會對脆化的樣品進行高效粉碎。
冷凍研磨儀的主要優勢:
1.保護目標分子:低溫有效抑制了降解酶的活性,防止熱敏性物質變性。
2.高效粉碎:能處理堅韌、彈性、纖維性、高油高脂等常規研磨難以對付的樣品。
3.避免交叉污染:一次運行可處理多個獨立樣品(使用多個研磨罐或適配器),且全封閉系統防止樣品損失和污染。
4.重復性好:程序化控制研磨時間、頻率、預冷時間,確保實驗結果的一致性和可重復性。
5.高通量:可同時處理 2個、6個、12個、24個甚至更多樣品,大大提高實驗效率。
冷凍研磨儀的主要應用領域:
冷凍研磨儀是分子生物學、醫藥、材料科學、農業、法醫學等領域常備的前處理研磨工具。
1.生命科學/生物醫藥:動植物組織,提取高質量的DNA、RNA、蛋白質、代謝物。例如,小鼠肝臟、植物葉片、種子、細菌/真菌菌絲。難處理樣品主要有頭發、皮膚、骨骼、軟骨、腫瘤組織。
2.食品與農業:谷物、香料、肉類、堅韌的植物根莖。
3.材料科學:高分子聚合物、橡膠、紡織品、復合材料的均質化與粉碎。
4.法醫學:骨骼、牙齒、毛發、干血斑等微量證據的粉碎。
5.環境科學:土壤、沉積物中微生物和污染物的分析前處理。
6.化學與藥學:化學品的均質混合,藥品成分的精細粉碎。
冷凍研磨設備的操作流程:
1.樣品準備:將小塊樣品(通常<100mg,具體看研磨罐容積)放入研磨罐(或離心管/深孔板)。
2.添加研磨介質:根據樣品性質,加入一顆或數顆不同材質(不銹鋼、氧化鋯、玻璃)和尺寸的研磨球。
3.預冷(根據具體型號的研磨設備進行不同的操作應用)。
4.上機研磨,設置儀器運行參數。
5.粉碎完成,取出研磨罐,樣品已成為細粉,可直接用于后續的核酸/蛋白提取等步驟。
上海凈信冷凍研磨儀是實驗室解決“難處理樣品"粉碎難題的利器。它通過低溫保護和高效機械力的結合,為下游分析(如二代測序、蛋白質組學、代謝組學)提供了高質量的均質樣品,是提升科研數據可靠性和重復性的關鍵設備。