實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)是生物醫(yī)藥、食品科學(xué)、材料研究等領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,能夠通過(guò)冷凍干燥技術(shù)去除樣品中的水分,同時(shí)保留其活性成分和物理結(jié)構(gòu)。
工作原理:為什么需要“先凍后干”?
冷凍干燥的本質(zhì)是通過(guò)低溫升華將樣品中的水分直接從固態(tài)(冰)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)(水蒸氣),從而避免液態(tài)水對(duì)熱敏性物質(zhì)的破壞(如蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞結(jié)構(gòu)塌陷等)。整個(gè)過(guò)程分為三個(gè)階段:
?1.預(yù)凍
將樣品快速冷凍至共晶點(diǎn)以下,使水分凝固為冰晶。
?關(guān)鍵參數(shù):冷凍速率需與樣品特性匹配。例如,細(xì)胞類(lèi)樣品需緩慢冷凍以減少冰晶損傷,而某些溶液需快速冷凍以形成細(xì)小冰晶。
?2.升華干燥
在真空環(huán)境下,通過(guò)加熱板提供少量熱量,促使冰晶升華。
冷阱負(fù)責(zé)捕獲升華的水蒸氣,維持系統(tǒng)真空度。
3.?解析干燥
進(jìn)一步升溫至室溫,去除樣品中殘留的“結(jié)合水”。
此階段真空度可能略微提高,以確保干燥。
核心優(yōu)勢(shì):
保留樣品的多孔結(jié)構(gòu),便于復(fù)水(如疫苗、益生菌)。
延長(zhǎng)保存期限(如酶制劑、中藥材)。
BIOCOOL實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)系統(tǒng)配置:
1.凍干自動(dòng)控制系統(tǒng):可程序化編程,從凍干到除霜均程序化控制。
2.板層加溫控制系統(tǒng):熱循環(huán)監(jiān)視保護(hù),特殊加熱材料,模糊PID控制算法。
3.冷阱除霜系統(tǒng):熱氟+輔熱除霜方式,安全性能高;除霜速度快,解決了傳統(tǒng)采用浸泡除霜帶來(lái)的不便。
4.壓塞系統(tǒng):壓塞系統(tǒng)可自動(dòng)上下移動(dòng),利于西林瓶壓塞,免除手動(dòng)壓塞壓力不足及不方便的諸多問(wèn)題。壓塞部分裝在凍干機(jī)的底部,全部板層升起后,可對(duì)箱底底部進(jìn)行完整清潔。
5.升華結(jié)束判定系統(tǒng):可在升華階段結(jié)束后,自動(dòng)進(jìn)行升華結(jié)束判定,防止升華未結(jié)束進(jìn)入解析階段帶來(lái)的凍干失敗。
6.凍干終點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng):可在解析干燥階段結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)行凍干終點(diǎn)測(cè)試,確保物質(zhì)含水率到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求。
7.真空調(diào)節(jié)系統(tǒng):升華及解析干燥過(guò)程進(jìn)行真空度調(diào)節(jié),可自由控制干燥過(guò)程的熱量多少,從而實(shí)現(xiàn)凍干的精細(xì)要求。
8.脈沖回填系統(tǒng):可慢速、中速、快速三種回填模式選擇,避免了對(duì)于凍干結(jié)束后顆粒狀及絮狀物質(zhì)充氣產(chǎn)生有效物質(zhì)被吹跑流失的問(wèn)題。
9.自動(dòng)排水系統(tǒng):排水結(jié)束后與真空系統(tǒng)互鎖,避免再次使用忘記關(guān)閉排水閥產(chǎn)生的真空系統(tǒng)故障。
10.手自動(dòng)模式選擇:手動(dòng)模式用于摸索工藝參數(shù)(人為干預(yù)性強(qiáng)),自動(dòng)模式用于工藝成熟階段,一鍵操作,簡(jiǎn)單便捷。
11.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng):數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)多項(xiàng)選擇。
11.1本機(jī)內(nèi)存存儲(chǔ),最多可存儲(chǔ)3個(gè)月。
11.2外存存儲(chǔ)(U盤(pán)),存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量與U盤(pán)的容量有關(guān)系。
11.3PC數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量與電腦硬盤(pán)可使用容量有關(guān)系。
12.監(jiān)視系統(tǒng):可手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)任一界面。溫度,真空度,采集頻率50ms/次。
13.凍干工藝配方存儲(chǔ)功能:可存儲(chǔ)2000組固定或者用戶(hù)自定義凍干工藝配方。
14.PC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng):可遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況,最遠(yuǎn)監(jiān)控距離1.5KM。
15.共晶點(diǎn)測(cè)試功能:可離線(xiàn)、在線(xiàn)測(cè)試制品的共晶點(diǎn)溫度,可人工或自動(dòng)分析圖譜。
16.校準(zhǔn)功能:可進(jìn)行溫度及真空度校準(zhǔn),確保長(zhǎng)期使用測(cè)量值的精確性。
17.凍干曲線(xiàn)查詢(xún)功能:可查詢(xún)溫度及真空度曲線(xiàn),方便工藝優(yōu)化及凍干效果驗(yàn)證。