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,能夠通過冷凍干燥技術(shù)去除樣品中的水分,同時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)。整個過程分為三個階段:
?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:
保留樣品的多孔結(jié)構(gòu),便于復(fù)水(如疫苗、益生菌)。
延長保存期限(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)采用浸泡除霜帶來的不便。
4.壓塞系統(tǒng):壓塞系統(tǒng)可自動上下移動,利于西林瓶壓塞,免除手動壓塞壓力不足及不方便的諸多問題。壓塞部分裝在凍干機(jī)的底部,全部板層升起后,可對箱底底部進(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)入解析階段帶來的凍干失敗。
6.凍干終點(diǎn)測試系統(tǒng):可在解析干燥階段結(jié)束后自動進(jìn)行凍干終點(diǎn)測試,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):升華及解析干燥過程進(jìn)行真空度調(diào)節(jié),可自由控制干燥過程的熱量多少,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)被吹跑流失的問題。
9.自動排水系統(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.手自動模式選擇:手動模式用于摸索工藝參數(shù)(人為干預(yù)性強(qiáng)),自動模式用于工藝成熟階段,一鍵操作,簡單便捷。
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,最多可存儲3個月。
11.2外存存儲(U盤),存儲數(shù)據(jù)量與U盤的容量有關(guān)系。
11.3PC數(shù)據(jù)庫存儲,存儲數(shù)據(jù)量與電腦硬盤可使用容量有關(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.凍干工藝配方存儲功能:可存儲2000組固定或者用戶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)測試功能:可離線、在線測試制品的共晶點(diǎn)溫度,可人工或自動分析圖譜。
16.校準(zhǔn)功能:可進(jìn)行溫度及真空度校準(zhǔn),確保長期使用測量值的精確性。
17.凍干曲線查詢功能:可查詢溫度及真空度曲線,方便工藝優(yōu)化及凍干效果驗(yàn)證。