中国一流的离心机生产企业
专注生物医疗、实验室离心机

实验离心技术及实验室离心机发展和在石墨烯制备的作用

实验离心技术是一个比较年轻的学科。早在十九世纪的时候,人们就致力于用手摇离心机进行食品(比如奶酪生产),血液的分离。经过几十年的发展,电动低速台式离心机的商品化生产,以及1926年以svedberge为首的瑞典科学家成功研制出世界上第一台超速离心机以来,用离心设备进行分离纯化生物样品一直是研究者的关注热点问题。到了上个世纪五十年代中期以后,高速、超速离心机普遍商品化生产、与此同时实验离心技术也得到了普遍应用。现代工业的发展进步,更是促进了离心设备的开发,也有利于各种样品(特别是生物体组份)离心分离方法的迅速推广和应用。而现代生物医学研究的进展和对研究、诊断手段的大量需求而使离心机生产行业欣欣向荣。二十世纪70年代以后,低速、超速、高速离心机产品几经更新换代。目前,先进的超速离心机已经能够产生相当于重力加速度100多万倍的离心场并能保持此离心场连续运转数十小时以上;新一代的超速离心机还能对各种生物样品离心方法进行模拟,以找到最佳的离心分离方案和进行诸如分子量、沉降系数的计算。最近几十年科学家在离心方法方面的研究成果使我们可以利用那些较为先进的离心设备完成绝大部分生物体组份的分离和纯化。

纳米级结构材料的分离制备

纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material),是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称。早在上个世纪60年代,物理学家理查德·费曼就曾经预言:如果我们对物体微小规模上的排列加以控制的话,就能使物体得到大量的异乎寻常的特性,就会看到材料的性能产生丰富的变化。正是因为纳米材料的尺寸已经接近电子相干长度,并且其尺度已接近光的波长,加上大比表面的特殊效应等原因,使得纳米材料的性质发生很大的变化,比如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。最近几年,各种新型纳米材料不断涌现,而很多种纳米材料在刚合成好之后很短时间内甚至合成的时候或者储存条件不适等原因使得纳米材料不能以单分散的状态存在,从而对其在一些研究领域的使用造成一定的影响,而目前离心设备和方法的不断改进,用新型离心设备来分离纳米材料更是研究者的一个热点问题,也为纳米技术的进一步发展奠定坚实的基础,为纳米材料的实际应用做好了准备。

而生物传感器正是纳米材料的一个具体实际应用方向,纳米材料的所具备的优良特性为改善生物传感器的性能和拓宽其应用领域创造了有利的条件,也为新型传感器的诞生奠定了基础瞄1。生物传感器(biosensor)哺‘1是一类特殊的生物传感器,以生物活性物质(如:酶、蛋白、抗体、抗原、微生物、生物膜、细胞、组织、核酸等生物活性物质)为识别元件,通过生物特异性识别过程来分析和检测各种生命物质和化学物质的器件,主要是利用生物活性物质选择性的识别和测定实现测量睛1,通过与适当的理化换能器:如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等,及信号放大装置构成的分析工具或系统。主要是由识别元件、转换元件和检测元件三部分组成。其中识别元件是对各种物理、化学量敏感的传感材料,用于识别生物分子,决定传感器的灵敏度、选择性、线性度和稳定性。转换元件将生物分子所引起的物理、化学反应转换成可测的光、电、声、色等信号。生物传感器是一门由多种学科相互渗透交叉所成长起来的一门高新技术。因其具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能够在复杂的体系中进行在线连续监测、高度自动化、微型化与集成化等优势,使其在近几十年获得蓬勃而迅速的发展,从而己被广泛应用于食品工业、环境监测、临床医学和军事等领域。

离心机在石墨烯制备的作用

Geim(安德烈·海姆)

Geim(安德烈·海姆)

而石墨烯,它是一种新型的纳米材料,单层石墨烯是由sp2杂化的碳原子构成的仅为一个原子厚度的六角型蜂窝状晶格结构的平面薄膜。2004年英国曼彻斯特大学物理学家的Geim(安德烈·海姆)和Novoselov等们成功地在实验中从石墨中分离出单层的石墨烯,并于2010年荣获诺贝尔物理学奖。石墨烯是迄今为止最薄但却最硬的材料,因其导热系数高、电子迁移率快、电阻率低,同时又是目前世界上电阻率最小的材料。石墨烯的问世同时也将碳纳米材料的研究推向了顶峰。