Выбор центрифужной пробирки: емкость или материал: что важнее?

Почему это сравнение сбивает с толку даже опытных лабораторий

Полистироловая трубка емкостью 50 мл, заполненная в пределах номинального объема, трескается на полпути обычного отжима при 4000 x g. Объем пробы никогда не был проблемой — в пробирке оставалось достаточно места. Материал был. Полистирол просто не может выдержать силы, с которыми без напряжения выдерживает полипропиленовую трубку того же размера.

Вот тут-то мощность и материал путаются в двух вариантах одного и того же решения. Это не так. Емкость показывает, может ли пробирка физически удерживать ваш образец. Материал говорит вам, выдержит ли трубка процесс ее отделения. Пропустив вопрос о материале и сразу перейдя к вопросу «какой размер мне нужен», вы получите в лабораториях треснувшие пробирки, загрязненные образцы или центрифуги, выведенные из равновесия в середине цикла. Более широкий взгляд на то, как эти факторы выбора вписываются в общую закупку расходных материалов, см. здесь. руководство по выбору надежных лабораторных расходных материалов .

Что на самом деле контролирует емкость трубки

Емкость — это вопрос объема, и он отвечает ровно на три вопроса: подходит ли ваш образец, сколько свободного пространства остается для расширения или смешивания и подходит ли геометрия трубки к бакетам или адаптерам вашего ротора. Ничего больше.

• Соотношение образца и пробирки — большинство протоколов требуют заполнения не более чем на 75–90 % от заявленной емкости, оставляя место для пены, изменений вязкости или теплового расширения во время циклов замораживания-оттаивания.
• Геометрия седиментации — Пробирки с коническим дном концентрируют осадок в небольшой видимой точке, что важно, когда вы аспирируете супернатант, не повреждая клеточный осадок. Пробирки с круглым дном распределяют осадок по более широкой поверхности, что на самом деле предпочитают некоторые методы проточной цитометрии и определения группы крови.
• Совместимость ротора — Пробирка объемом 50 мл бесполезна, если бакеты вашего ротора рассчитаны на 15 мл. Емкость должна соответствовать аппаратному обеспечению, прежде чем она будет соответствовать объему выборки.

О чем емкость не говорит вам, так это о том, будет ли трубка держаться вместе на заданной скорости. Это совершенно отдельный вопрос, и он относится к материалу.

Какой материал трубки на самом деле контролирует

Материал определяет все, что не зависит от мощности: какую центробежную силу может выдержать трубка, с какими химическими веществами она может контактировать, не разлагаясь, в каком температурном диапазоне она выдерживает и насколько четко вы можете видеть гранулу внутри.

Полипропилен доминирует в общем лабораторном использовании, поскольку он отвечает большинству требований сразу: широкая химическая стойкость, широкий температурный диапазон, который простирается от хранения при глубокой заморозке до примерно -80 ° C и вплоть до автоклавирования, а также рейтинги RCF, которые обычно достигают 12 000–17 000 x g в зависимости от размера пробирки и типа крышки. Полистирол обменивает эту прочность на оптическую прозрачность, что делает его лучшим выбором, когда вам нужно визуально осмотреть осадок или провести проточную цитометрию, но он не предназначен для высокоскоростного вращения и выйдет из строя значительно ниже тех сил, которые выдерживает полипропилен. Боросиликатное стекло находится в противоположной крайности: оно практически полностью инертно по отношению к таким растворителям, как фенол или хлороформ, но при этом тяжелое, склонное к поломке и редко рассчитанное на скорости, требуемые стандартными роторами микроцентрифуг. Собственный Corning Справочник по выбору центрифужных пробирок раскладывает эти потолки RCF по материалам и размерам, и стоит сверить их с той трубой, которую вы собираетесь заказать.

Если ваш рабочий процесс предполагает обработку проб общего назначения, а не конкретное центрифугирование, стандартный пластиковые пробирки охватывают большую часть этой территории, в то время как выделенная линия полипропиленовые и стеклянные центрифужные пробирки общей емкости Именно с этого следует начинать большинству лабораторий, когда на самом деле играют роль скорость и химическое воздействие.

Порядок принятия решения: сначала материал, затем мощность

Относитесь к материалу как к фильтру, а к производительности как к средству тонкой настройки. Начните с вопроса, чему будет подвергаться ваш образец — химическим растворителям, высокой RCF, циклам замораживания-оттаивания или ничему из вышеперечисленного. Этот вопрос исключает целые категории тюбиков еще до того, как вы вообще задумаетесь о миллилитрах.

Как только материал сузит поле до двух или трех жизнеспособных вариантов, сопоставьте емкость с фактическим объемом пробы плюс соответствующим свободным пространством. Изменив этот порядок — сначала выбрав размер и надеясь, что материал сработает — это то, как лаборатории в середине протокола обнаруживают, что выбранная ими пробирка не может выдержать скорость вращения, необходимую для анализа.

Простая проверка интуиции: если вы еще не можете назвать RCF и химическое воздействие, требуемые вашим протоколом, вы еще не готовы выбрать размер.

Когда материал полностью переопределяет емкость

Иногда материал не просто влияет на выбор — он удаляет варианты из таблицы независимо от того, насколько хорошо они подходят по объему. Полистироловая пробирка емкостью 50 мл может иметь именно ту емкость, которую требует протокол, но если этот протокол работает при 10 000 x g, пробирка дисквалифицируется еще до того, как ее емкость станет актуальной.

Та же логика применима и в обратном порядке со стеклом. А трубка из боросиликатного стекла работает с органическими растворителями, которые разлагают пластик в течение нескольких минут, но большинство стеклянных центрифужных пробирок достигают предела в несколько тысяч g и добавляют достаточно веса, чтобы нарушить баланс ротора, если их неосторожно соединить с более легкими пробирками в соседних ведрах. Лаборатория, проводящая фенол-хлороформовую экстракцию, не должна выбирать самую большую доступную пробирку — она должна выбирать среди горстки материалов, которые выдерживают контакт с реагентом, а затем выбирать размеры оттуда.

Криогенное хранилище работает по такому же принципу. Полипропиленовые трубки, рассчитанные на хранение при температуре -80°C, остаются безопасным вариантом по умолчанию; полистирол становится хрупким и склонным к растрескиванию при таких температурах, независимо от того, насколько велика его емкость на этикетке.

Краткая справочная основа

Сначала используйте тип образца и условия процесса, чтобы сузить материал, а затем определить его размер в пределах доступного диапазона этого материала.

Для получения точных характеристик номиналов RCF и размеров разных размеров стоит перепроверить. конкретные модели центрифужных пробирок и их номинальная емкость вместо того, чтобы полагаться на общие таблицы размеров, поскольку рейтинги разных производителей различаются даже при одинаковых объемах.

Ошибки, которые стоят образцов

Большинство отказов, связанных с трубками, происходят из-за нескольких повторяющихся ошибок, а не из-за дефектов оборудования.

1. Заказ осуществляется только по миллилитрам, без проверки значения RCF, указанного на тюбике или упаковке.
2. Если предположить, что все полипропиленовые трубы имеют одинаковый потолок RCF, то стиль крышки и толщина стенок меняют рейтинг даже в пределах одного и того же материала.
3. Сочетание реагентов на основе растворителей с материалом, выбранным исключительно из соображений стоимости, а затем обнаружение разложения в середине протокола.
4. Переполнение труб более чем на 90%, что увеличивает риск разрыва независимо от прочности материала.
5. Смешивание веса трубок при одной и той же нагрузке ротора создает дисбаланс, даже если каждая отдельная трубка рассчитана правильно.

Правильный заказ — материал, затем мощность, а затем тщательная загрузка — решает почти все проблемы еще до того, как они произойдут. Подробнее об оперативной стороне этого процесса, в том числе о том, как уровень заполнения и баланс влияют на результаты вращения, см. здесь. руководство по времени и технике центрифугирования .