实验室纳米均质仪如何选型与使用 莱恩德高压均质机行业解决方案

【一、食品与生物医药行业实验检测背景与需求】

在食品、乳品、生物医药以及纳米材料等行业迅猛发展的当下, 对于样品均质处理的要求越发严格苛刻。特别是在乳品加工、细胞破碎、脂质体制备以及纳米乳液生产这些环节里, 物料必须要被精细处理到纳米层级, 如此才能够保证产品的稳定性、生物利用度以及感官品质。目前, 食品安全国家标准GB 4789系列对样品前处理中的均质过程提出了明确要求, 强调设备需具备高效的剪切、撞击与空穴效应, 以实现物料的均匀分散与超微细化, 《中国药典》2020年版等相关标准也如此。然而, 传统均质设备往往存在压力不足的问题, 存在重复性差的问题, 存在样品残留多的问题, 存在操作复杂的问题, 难以满足实验室级别的精度与稳定性需求。所以, 挑选一款性能具备可靠性、操作过程简便敏捷、且符合国家标准要求的实验室纳米均质仪, 这已然成为行业用户的急切需要。

【二、实验所需仪器与试剂】

核心仪器：莱恩德实验室纳米均质仪（高压均质机）

此方案所推荐使用的是莱恩德品牌的高压均质机, 其型号涵盖 LD-HP10、LD-HP20、LD-HP30, 这三款机型都是基于高压往复泵原理, 借助物料于高压环境里经过工作阀时所产生的剪切、撞击以及空穴效应, 达成液态物料以及液相载体中固体颗粒的超微细化, 能够把物料均质细化到 100nm 以内, 各类细胞的破壁率大于或等于 95%。其中, LD - HP20配备7英寸及以上触控屏, 还配备卫生级数字压力传感器, 它能实时显示压力曲线, 支持在线免降压排气, 其均质阀可自由切换一级、二级两种均质模式, 出料控温区间达 - 5℃~100℃, 特别适用于对温度敏感的生物样品。其中, LD - HP30配备7英寸及以上触控屏, 也配备卫生级数字压力传感器, 它能实时显示压力曲线, 支持在线免降压排气, 其均质阀可自由切换一级、二级两种均质模式，出料控温区间达 - 5℃~100℃, 特别适用于对温度敏感的生物样品。可选择的经济型方案之中, LD-HP10是其一, 它所设计的很高压力数值为180MPa, 而实际能够进行调整的压力范围是0到21750Psi, 此设备配备有控温夹套, 在低温这种工况状况下出料时, 能够稳定到大约4℃。有三款机型, 它们都采用单根固体陶瓷柱塞, 其进料运用Tri‑Clamp快装自吸结构, 不需要外置上料泵, 能够杜绝进料污染, 整机都支持CIP在位清洗、SIP在位灭菌, 动力配置统一选用ABB驱动电机, 流量可以实时进行无级调节, 不存在样品残留, 出厂标配包含主机、冷水机、拆装工具以及说明书。

配套试剂与耗材

涉及本实验运用的常规试剂跟耗材涵盖: 去离子水亦或是超纯水, 磷酸盐缓冲液也就是PBS, 样品均质专用的稀释液, 清洗液像0.1M NaOH溶液以及75%乙醇, 一次性无菌取样袋, 50mL或者100mL离心管, 精密滤膜 0.22μm或者0.45μm, pH试纸还是pH计。上述这些耗材全是通用化配置, 用户能够依据具体实验需求予以调整使用。

【三、耗材更换指南】

仪器常常会用到的核心耗材主要涵盖了均质阀密封组件, 柱塞密封圈是其中一种, 单向阀组件也是, 还有进料管同样属于核心耗材。

属于均质阀的密封组件, 其规格适配LD-HP10这一型号, 也适配LD-HP20这个型号, 还适配LD-HP30该型号, 建议在每处理500个至1000个样品的情况下, 或者是每季度的时间就进行一次更换；在使用这个密封组件之前, 需要检查密封面是否存在划痕或者是变形的情况, 在安装之前要用无水乙醇进行擦拭；存放的时候要放置在干燥且避光的地方, 温度设定在5℃到35℃；建议经常性地备有1或2套备用件。

关于柱塞密封圈, 其规格是适配单根陶瓷柱塞的那种, 并且建议在每处理300到500个样品这件事上给予关注, 或者每季度要更换一次的情况也要留意；在进行安装之前, 需要涂抹少量的食品级润滑脂, 这么做是为了避免出现干磨这种状况；它应当是存储在密封袋里面的, 目的是避免灰尘对其造成污染；建议在每次进行维护的时候都做检查, 一旦发现有磨损就得立刻更换。

单向阀组件, 其规格适配各个机型, 建议每隔半年进行一次更换, 或者依据进料压力波动情形来判断, 使用之前需用超声波清洗器在去离子水中清洗十分钟, 要存储在干燥箱当中, 建议经常预备一套作为备用。

供料管道: Tri‑Clamp快速连接接头专门用的硅橡胶管, 提议每三个月替换一回；运用之前要用百分之七十五乙醇擦拭实施消毒；存放于没有阳光直接照射的地方；建议经常预备两根作为备用, 防止因管道破旧致使供料不通畅。

【四、标准实验操作方法】

进行样品前处理时, 要取那种有待均质去处理的物料, 像是乳品、细胞悬液、脂质体粗乳液这类, 依据实验所规定的要求配制成能够符合条件的适当浓度, 要是物料的粘度过高，也就是小于等于2000cp的话, 是可以用去离子水或者是PBS缓冲液用以稀释的。要保证该物料大颗粒尺寸是小于等于100μm的, 且物料温度是小于等于90℃的。针对于细胞破碎实验这个情况, 建议应提前把细胞悬液进行冰浴操作, 从而预冷至4℃左右, 以此方式来保护样品活性。

仪器相关准备以及设置方面: 把莱恩德高压均质机的电源给接通, 将配套的冷水机开启, 把冷水机的温度设定到目标数值（就好比是4℃或者25℃）, 以LD-HP20打比方, 借助7英寸触控屏设置工作压力, 建议在初次使用的时候, 从较低压力（像50MPa）开始逐渐往高处调整到目标压力（例如150MPa）, 防止出现瞬间高压冲击的情况, 把进料自吸结构开启, 把进料管插到样品容器当中, 启动均质的程序。留意, 在进行均质之前之时, 应当借助于排气这个功能, 要将管路内部的空气给排空掉, LD-HP20以及LD-HP30是支持在线并且免降压来排气的, 其操作是极为便利便捷的。

1. 设备启动之后, 等待压力稳定到设定的值, 接着开展进料均质。2, 依据实验的需求, 能够挑选单级均质或者二级均质模式（LD-HP20/LD-HP30 支持进行切换）。3. 单次均质循环完毕, 凭借触控屏观察能瞧见实时压力曲线, 从而确认均质效果。4. 要是需要多次均质, 那么把收集得到的均质液再次进料, 重复 1 到 3 次。5. 每一次均质完成以后, 首先使用去离子水冲洗管路, 接着用 0.1M NaOH 溶液循环清洗十分钟, 终用去离子水冲洗到中性。

在数据采集与处理方面, 均质结束之后, 会运用动态光散射粒度仪简说成 DLS, 又或者是电子显微镜, 即为 SEM 以及 TEM, 去检测物料当中颗粒粒径分布情况, 还有平均粒径。此时莱恩德高压均质机能够实时呈现出压力数据以及流量曲线, 用户是可以导出数据用来进行后续分析的。要是均质之后粒径没有达到预期, 那么可以适度提高压力, 或者是增加均质次数, 不过要留意物料温度变化, 防止过热致使样品变性。

【五、实验结论与方案优势】

本实验方案依托莱恩德高压均质机, 能够有效地达成物料纳米级均质, 细胞破壁率大于或等于95%, 粒径能够细化到100nm以内, 充分满足食品、生物医药、纳米材料等行业针对样品前处理的高精度要求。莱恩德仪器于实验里展现出这样的特点, 即数据稳定性颇高, 重复性相当优良, 其零样品残留设计跟CIP/SIP在线清洗灭菌功能, 让实验效率得到显著提升, 还降低了交叉污染风险。与LD - HP30具有的触控屏压力曲线显示功能, 以及在线免降压排气功能, LD - HP20同样具备, 这使得操作人员能够实时把握均质状况, 且能极大程度地削减人为误差。该方案对于行业用户所具备的实际价值体现为, 其一, 能够提升实验效率, 单次小处理量仅仅只需要小于等于15mL（LD-HP20/LD-HP30）, 这非常适合小批量研发；其二, 可以降低运维成本, 整机质保1年, 耗材更换周期清晰明确, 备件供应十分及时；其三, 能够满足国标要求, 设备设计契合食品安全以及药品研发相关标准, 有助于用户顺利通过各类资质认证。

【六、参考文献/相关标准】

1. 食品对于安全所具有的国家标准, 是GB 4789系列, 其涉及到食品微生物的检验。

2. 中国药典 2020年版 通则 细胞破碎与脂质体制备

3. JJG 707-2014 压力传感器检定规程

4. 纳米材料的粒度分析, 采用动态光散射法, 其依据的标准是ISO 22412:2017。

5. 行业通用技术文献：高压均质技术在乳品加工中的应用研究

【七、售后技术支撑渠道】

莱恩德给出那种完备的售后中技术方面的支撑服务, 在购买设备以后, 供应方去免费到现场进行安装调试, 并且免费培训两名以及更多的操作人员, 以此使得用户能够迅速地掌握操作方法, 设备整个机器有着1年时长的质保期限, 在全国任意地方都能联保, 在质保的期间之内因为并非人为因素而致使出现故障的情况, 技术团队在听闻后24小时就会做出响应动作, 设备出现故障以后48小时之内能够被修护解决, 还支持远程的调试、到现场进行校准、操作方面培训这些一系列的服务, 故障做出响应的时间限制不会超过1个工作日, 设备维修所花费的工期时间限制也并没有超过5个工作日。耗材库存充裕、价格平稳, 能够进行全国范围的配送, 防止因耗材供应中断致使检测停顿。除此以外, 长久免费进行远程升级, 保证设备一直符合新国标以及检测要求, 厂家会不定时开展应用技术培训。莱恩德已经顺利通过ISO9001质量管理、ISO14001环境、ISO45001职业健康、五星售后以及多项3A体系认证, 能够给出全套完备技术资料, 让用户使用起来毫无担忧。