實驗室渦旋儀的發(fā)展和進化

渦旋儀（Vortex Mixer），也被稱為渦旋振蕩器、旋渦混合器、旋渦混勻儀等。作為實驗室中不可或缺的設(shè)備之一，渦旋儀**用于分子生物學(xué)、生化學(xué)、制藥、環(huán)境監(jiān)測、石油化工、食品等多個領(lǐng)域的高等院校、科研和生產(chǎn)企業(yè)。其技術(shù)應(yīng)用范圍涵蓋了細(xì)胞培養(yǎng)、DNA/RNA提取、蛋白質(zhì)純化等實驗室基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)過程中的多個混合溶液的步驟。本文將從渦旋儀的誕生開始講起，并圍繞其工作原理、技術(shù)類別以及功能特點等角度展開介紹，同時比較了渦旋儀在不同領(lǐng)域的應(yīng)用等。

渦旋儀的發(fā)展

渦旋儀的誕生可以追溯到20世紀(jì)中葉。當(dāng)時，科研人員正在尋找一種能夠?qū)⒁后w或固液樣品進行高效、均一混合的設(shè)備。他們嘗試了各種方法，包括使用電動攪拌器、超聲波混合器等，但都未能達到理想的效果。*終，他們發(fā)現(xiàn)了一種名為“渦旋振蕩”的方法，這種方法能夠通過渦旋運動將樣品進行***的振蕩和混合，從而得到了均一、穩(wěn)定的混合效果。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，渦旋儀也在不斷地進行改進和優(yōu)化。如今的渦旋儀已經(jīng)不再**是簡單的機械裝置，而是集成了傳感器等多種高科技元素的智能化設(shè)備。這些設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種渦旋模式、渦旋速度的調(diào)整以及選用各式各樣的振蕩頭或適配器，從而滿足不同實驗的需求。同時，渦旋儀的材質(zhì)和設(shè)計也在不斷升級。例如采用***的材料制造，保證設(shè)備的穩(wěn)定性和耐用性。而設(shè)計上，現(xiàn)代的渦旋儀更加注重人性化，例如增加樣品放置的便捷性、降低噪音等，使得實驗人員能夠更加輕松舒適地進行實驗操作。

渦旋儀的工作原理

渦旋儀的工作原理主要是利用電路元件的電磁場產(chǎn)生偏心旋轉(zhuǎn)及振蕩，或者是由馬達帶動偏心組件（偏心球軸承）產(chǎn)生偏心旋轉(zhuǎn)。當(dāng)設(shè)備帶動試管或其他容器中的液體進行旋轉(zhuǎn)時，這些液體就會形成旋渦狀振蕩，從而達到溶液混合均勻的目的。通過調(diào)整偏心圓環(huán)的轉(zhuǎn)速和位置，可以控制渦旋流動的速度和方向。這種高效的混合方式能夠**提升實驗或生產(chǎn)過程中的操作效率。

渦旋儀的類型特點和使用方式

將溶液裝入離心管或試管等容器中并置于渦旋儀的振蕩頭或適配器上，啟動設(shè)備，調(diào)整轉(zhuǎn)速即可完成振蕩混勻。

根據(jù)啟動方式的不同，渦旋儀可分為：

點動（點觸）的類型：通過按壓振蕩頭/頂部適配器的方式觸控設(shè)備，并且需要一直保持按壓以便帶動樣品渦旋振蕩混合，不再按壓后設(shè)備自動停止。這是經(jīng)典渦旋儀的啟停方式，適用性較廣。但由于必須施加一定的壓力并且保持按壓方可觸發(fā)設(shè)備的啟動運行，對于樣品數(shù)量大的實驗需求并不友好，需要消耗實驗人員不少力氣，引起重復(fù)性勞損。

紅外感應(yīng)的類型：通過紅外傳感器自動檢測到樣品的接近并啟動設(shè)備，樣品接觸振蕩頭/適配器后即可渦旋振蕩混合，取走樣品后設(shè)備自動停止，全程無需施力按壓。這是近年出現(xiàn)的新技術(shù)手段，適用性較廣的同時，免按壓功能為實驗人員省卻了大量的力氣損耗。此類產(chǎn)品尤其適用于日常樣品量較大的實驗情形，并且對女性實驗人員非常友好。

連續(xù)振蕩模式：通過開關(guān)實現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)工作，適用于特定適配器以及需要長時間振蕩混勻的樣品，以及樣品體積較大或多管渦旋儀。通常點動或紅外感應(yīng)的渦旋儀都具備此項功能。

根據(jù)材質(zhì)和固定方式，渦旋儀又可分為：

輕便塑料材質(zhì)，底部自帶吸盤的渦旋儀：由于自身重量不足，需要用吸盤固定在臺面上，防止設(shè)備振蕩過程中可能造成的位移或傾倒。這類產(chǎn)品價格低廉，吸盤對臺面平滑程度有較高要求；由于設(shè)備本身會有較大晃動，對于樣品量較大、長時間運行的情形，設(shè)備穩(wěn)定性以及使用體驗會有一定影響。

金屬如鋅合金鑄造的外殼材質(zhì)，橡膠腳墊的渦旋儀：自身重量大，在運行時穩(wěn)定且防震。這類產(chǎn)品無需吸盤固定，便于將設(shè)備拿到不同的實驗位置。長時間運行也不會對設(shè)備穩(wěn)定性或使用體驗造成影響，對實驗室效率的提升有所幫助。

渦旋儀的特點

與其他類型的混勻設(shè)備相比，渦旋儀具有以下特點：

1. 高效快速混合：能夠快速打破分層，加速反應(yīng)，提高混合均勻性。

2. 適用于多種液體：可用于處理各種不同性質(zhì)的液體，如懸浮液、乳濁液等。

3. 易于操作：使用簡單，操作方便。

4. 可定制化：可根據(jù)用戶需求定制不同規(guī)格和形狀的渦旋發(fā)生器、振蕩頭或適配器，適用于不同類型的樣品以及容器。

值得一提的是，渦旋儀在處理易粘附在容器壁上的液體樣本時，表現(xiàn)得尤為出色。通過其工作原理，能夠?qū)崿F(xiàn)液體在容器中的***均勻混合，對于像紅霉素和染色液等難溶樣品的處理來說，無疑是一個巨大的優(yōu)勢。

此外，渦旋儀的另一個重要特性是其混合液體過程無需電動攪拌或磁力攪拌。這意味著混合液體不會受到外部污染和磁場的影響，使得實驗結(jié)果更為準(zhǔn)確可靠。

渦旋儀的技術(shù)指標(biāo)

渦旋儀的主要技術(shù)指標(biāo)范圍：

渦旋儀的應(yīng)用領(lǐng)域

渦旋儀根據(jù)不同樣品類型的需求，分為單管或多管渦旋儀，同時兼容各種適配器，**應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

綜上所述，渦旋儀（渦旋振蕩器）作為實驗室中*常見的儀器設(shè)備之一，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的點動到紅外感應(yīng)，從單一振蕩頭到多種適配器的發(fā)展和進化過程，也已成為各類實驗過程中不可或缺的設(shè)備。如今，科研實驗人員更注重渦旋儀的適用性以及使用體驗，產(chǎn)品質(zhì)量以及不俗的外觀設(shè)計也是大家考慮的因素之一。隨著技術(shù)和產(chǎn)品的不斷發(fā)展和進步，渦旋儀將會在實驗室效率提升方面起到更大的作用。