混合溶(rong)液是**常見的實(shi)驗(yan)室(shi)任務之一。多年來(lai)，已(yi)經設計了許多用于混合的自動化方(fang)法，所(suo)有這(zhe)(zhe)些(xie)方(fang)法通過在不(bu)確定的時間段內提供(gong)持續和受控(kong)的攪拌(ban)動作來(lai)消除(chu)操(cao)作者的這(zhe)(zhe)種(zhong)負擔。
磁力攪拌器是一種普遍類型的實驗室攪拌器，其使用(yong)旋轉磁場以(yi)使攪(jiao)(jiao)拌(ban)棒在(zai)(zai)溶(rong)液中旋轉。這些攪(jiao)(jiao)拌(ban)器通常與電熱板結合(he)，并且對于(yu)小體積的(de)(de)非粘(zhan)性液體以(yi)及其中反應必須在(zai)(zai)密閉(bi)容器或系統(tong)中發生的(de)(de)情況(kuang)是理想的(de)(de)。然而，頂部攪(jiao)(jiao)拌(ban)器更(geng)適合(he)于(yu)較大體積和(he)更(geng)粘(zhan)稠的(de)(de)溶(rong)液，但是設置起來可(ke)能不太方便和(he)更(geng)耗時。
實驗室振(zhen)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)由(you)振(zhen)蕩板組成，溶(rong)液(ye)可以放置在(zai)燒瓶(ping)(ping)或(huo)燒杯中(zhong)，并且通常用(yong)于同時攪動(dong)(dong)多種溶(rong)液(ye)，例如混合(he)微板的(de)內容物。可以通過線性運動(dong)(dong)或(huo)通過軌道運動(dong)(dong)攪拌實驗室振(zhen)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)樣品，以在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)產生渦(wo)流(liu)。振(zhen)蕩器(qi)(qi)(qi)的(de)主要應用(yong)是在(zai)稱為振(zhen)動(dong)(dong)瓶(ping)(ping)的(de)專(zhuan)用(yong)容器(qi)(qi)(qi)中(zhong)生長酵母，細菌(jun)或(huo)哺乳動(dong)(dong)物細胞。
**早的實驗室依靠手動攪拌來促進化學反應和其他過程。然而，二十世紀初期，引入了**批專門的實驗室攪拌器，這(zhe)減(jian)輕了研(yan)究(jiu)者的這(zhe)項任務，允許更多的控制(zhi)和長時(shi)間的攪拌(ban)和攪拌(ban)。
1910**1940年
**熱(re)板攪拌器(qi)(qi)在1917年由(you)Utah的Richard Stringham獲得**，并且由(you)固定的電磁(ci)體(ti)構成，該電磁(ci)體(ti)內置(zhi)(zhi)在熱(re)板基座中(zhong)。當(dang)將諸(zhu)如燒(shao)瓶或燒(shao)杯的反(fan)應容(rong)器(qi)(qi)置(zhi)(zhi)于攪拌器(qi)(qi)上(shang)時(shi)，放(fang)置(zhi)(zhi)在溶液中(zhong)的棒(bang)磁(ci)體(ti)由(you)于電磁(ci)體(ti)產生的磁(ci)場而旋轉(zhuan)。
二十世紀早(zao)期(qi)研究的(de)(de)(de)(de)一個(ge)重(zhong)要(yao)問題是(shi)由于使(shi)用裸(luo)火(huo)焰加(jia)熱(re)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)必要(yao)性(xing)而導致火(huo)災的(de)(de)(de)(de)風險。這個(ge)問題在(zai)(zai)20世紀30年代由丈(zhang)夫(fu)和(he)(he)妻子團隊Glen和(he)(he)Ruth Morey解決，他們**了(le)加(jia)熱(re)套，一種可靠和(he)(he)不(bu)可燃(ran)的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)裝置，具有編織(zhi)成(cheng)玻璃纖維(wei)布套的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻絲。**加(jia)熱(re)套在(zai)(zai)1939年被賣了(le)，夫(fu)婦形成(cheng)了(le)Glas-Col儀器公司(si)制造他們的(de)(de)(de)(de)新產(chan)品。雖然不(bu)是(shi)攪拌(ban)器，但(dan)是(shi)加(jia)熱(re)套代表通常(chang)與外部攪拌(ban)器一起使(shi)用的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)系統的(de)(de)(de)(de)開發中的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)階段。
20世紀40年代
與**磁力(li)攪拌(ban)器(qi)一起(qi)使用的(de)條(tiao)形磁鐵被逐漸發現(xian)不(bu)太理想，特(te)別(bie)是因為磁鐵中的(de)鐵可以與溶(rong)液中的(de)化學物(wu)質反應(ying)并改變反應(ying)過程。為了解決這個(ge)問題，兩個(ge)獨立工(gong)作的(de)**人設計了涂覆的(de)磁力(li)攪拌(ban)棒，其是化學惰性的(de)并且不(bu)參(can)與正在進行的(de)反應(ying)。
在(zai)(zai)1944年(nian)，紐瓦克(ke)的(de)(de)亞瑟Rosinger，新澤西被(bei)授(shou)予了涂層的(de)(de)磁力(li)攪(jiao)拌(ban)棒，這是化學惰性的(de)(de)**。Rosinger的(de)(de)攪(jiao)拌(ban)棒涂覆在(zai)(zai)塑料，玻璃或瓷(ci)器(qi)(qi)中(zhong)，攪(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)本身在(zai)(zai)攪(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)基座(zuo)中(zhong)具有(you)旋轉磁體而不是電磁體。非常類似(si)的(de)(de)裝置是由愛德華(hua)·麥(mai)克(ke)勞克(ke)林在(zai)(zai)20世紀40年(nian)代(dai)后(hou)期蘇格蘭格林諾克(ke)獨立設計的(de)(de)，顯然(ran)沒有(you)早(zao)先**的(de)(de)知識。McLaughlin博士創造了術語(yu)“跳(tiao)蚤”來描(miao)述攪(jiao)拌(ban)棒，因為如果(guo)磁體旋轉得太快，它在(zai)(zai)燒瓶(ping)中(zhong)不規則地跳(tiao)動的(de)(de)方式。使用術語(yu)“跳(tiao)蚤”來描(miao)述攪(jiao)拌(ban)棒**今仍然(ran)存在(zai)(zai)。
在1949年，研究生在羅格斯大(da)學在他們的企(qi)圖孤立(li)的antibioticproducing細菌通過他們的試管晃動(dong)設備(bei)的故(gu)障頻治療(liao)感染(ran)者感到沮喪。大(da)衛(wei)和西格蒙德Freedman在新(xin)成立(li)的新(xin)不倫(lun)(lun)瑞(rui)克(ke)工具(ju)公(gong)司提出建立(li)一(yi)個更有效的搖動(dong)設備(bei)，創建**個新(xin)不倫(lun)(lun)瑞(rui)克(ke)搖床。
新不倫瑞克振蕩器(qi)隨(sui)后被(bei)用(yong)于諾(nuo)貝爾獎獲得的鏈霉素分離中，產(chan)生了對(dui)該儀器(qi)的即(ji)時商業需求。
在(zai)1950年，科特詹克(ke)和Max庫克(ke)爾，IKA的創始人，展示了他們的**個磁力(li)攪拌器在(zai)戰(zhan)爭后的**阿赫瑪展。
在1959年，兩(liang)兄弟，杰克A.卡(ka)夫(fu)和Harold D.卡(ka)夫(fu)，然(ran)后科學(xue)工作的(de)產(chan)業提交的(de)對(dui)**旋渦(wo)混合器(qi)的(de)**。渦(wo)流(liu)混合器(qi)是由附接(jie)到杯(bei)形橡膠件(jian)的(de)垂(chui)直取向的(de)電動驅動軸組成的(de)裝置(zhi)。橡膠杯(bei)安裝得稍微偏心，因此當(dang)電機接(jie)通時，以圓周運動振動。將反應容器(qi)抵靠橡膠杯(bei)保持在溶液中產(chan)生渦(wo)流(liu)，允許試劑有效混合。
在(zai)20世紀60年代，由(you)于來自**先進(jin)的(de)研究的(de)科(ke)學家(jia)的(de)需求，許多攪拌器(qi)(qi)和振(zhen)動(dong)器(qi)(qi)進(jin)入市場。例如(ru)，NBS引入了用于嚴格混(hun)合培(pei)養(yang)物和化(hua)學品的(de)往復振(zhen)蕩器(qi)(qi)，**個為培(pei)養(yang)微生物提供溫(wen)度控(kong)制(zhi)的(de)水浴振(zhen)蕩器(qi)(qi)，以(yi)及(ji)用于大規模篩選抗生素化(hua)合物和生產疫(yi)苗的(de)多層(ceng)振(zhen)蕩器(qi)(qi)。NBS還推出了**臺(tai)(tai)冷藏(zang)培(pei)養(yang)箱(xiang)，Psychrotherm，以(yi)及(ji)G25型大容量控(kong)制(zhi)臺(tai)(tai)式培(pei)養(yang)箱(xiang)振(zhen)動(dong)臺(tai)(tai)和G76水浴搖床，目前仍(reng)然(ran)可(ke)以(yi)在(zai)實驗室中使用。
在此期間，Kinematica的(de)研究人員**了(le)轉子/定子原理，這(zhe)(zhe)成為(wei)植物和動物組織的(de)公認的(de)標(biao)準均質技(ji)術。同樣，科學工業開始制造渦(wo)流混合(he)器，**個渦(wo)流混合(he)器可商業化。1964年(nian)，該公司推出了(le)Vortex-Genie，這(zhe)(zhe)是一個更新版本的(de)Vortex Jr. Mixer，它成為(wei)許多(duo)實驗室的(de)標(biao)準混合(he)設備和“主(zhu)力(li)”。渦(wo)旋精靈(ling)是許多(duo)今天(tian)的(de)渦(wo)流混合(he)器的(de)先例。
在1965年(nian)，靜態混(hun)合器由CD Armeniades和他的(de)同事在理特公司**。靜態混(hun)合器通(tong)過產生流體或層流通(tong)過封(feng)閉在管狀殼體內的(de)一系列固定的(de)螺旋元件來(lai)混(hun)合流體。Kenics公司獲得了**臺(tai)靜態混(hun)合器的(de)許可證，并以(yi)Kenics Motionless Mixer的(de)名稱銷售該設備。
在1969年，NBS的(de)(de)(de)D. Freedman發表了一(yi)篇論文“生物(wu)工(gong)程，過程生物(wu)化學中的(de)(de)(de)振動器(qi)”，系統地記(ji)錄了振蕩器(qi)速度，軌道直(zhi)徑(jing)和瓶(ping)角度如何**影(ying)響到培養物(wu)的(de)(de)(de)氧傳(chuan)遞。此外，作(zuo)為(wei)改(gai)進技術(shu)的(de)(de)(de)結果，IKA開始引(yin)入磁(ci)力攪拌器(qi)與壓鑄箱(xiang)，直(zhi)接驅動器(qi)，電(dian)子控(kong)制系統和硅鋁電(dian)爐作(zuo)為(wei)帶(dai)鈑金外殼的(de)(de)(de)模型(xing)的(de)(de)(de)替(ti)代品。
在1970年，Kuhner開始制(zhi)造它的(de)(de)**個系列的(de)(de)大容(rong)量孵化呼風喚雨(yu)，被(bei)稱為IRC-1的(de)(de)范圍內。這(zhe)項(xiang)創新使樣(yang)品在高度控(kong)制(zhi)的(de)(de)溫(wen)度，濕度和CO2濃度條(tiao)件下混合。
在1972年，在SBS公司薩爾瓦多Bonet的革命性實驗室攪拌器與(yu)點對多(duo)點磁(ci)力攪拌的概(gai)念(nian)，允許不同(tong)(tong)的解(jie)決(jue)方案(an)，同(tong)(tong)時對相同(tong)(tong)條件下的**次攪拌。SBS公司**終開(kai)發并獲得了(le)世界上**個(ge)多(duo)點磁(ci)力攪拌器的**，這(zhe)是一個(ge)提供六個(ge)旋(xuan)轉點的歷史A-04模型。大約(yue)在(zai)這(zhe)個(ge)時候，SBS還(huan)介紹(shao)了(le)在(zai)“升水(shui)”中測量攪拌功率(lv)的做法 - 這(zhe)是當今的市場標準。此外，在(zai)今年，IKA開(kai)發了(le)RW 20頂置式攪拌器，成為行業中**承(cheng)載著久負盛名的VDE安(an)全標志的設備。
20世紀80年(nian)代(dai)和90年(nian)代(dai)
在此期間，NBS開(kai)發了世界上**個微處理器控制的振動臺，Innova®系(xi)列，標志(zhi)著使用微芯片精確控制設(she)備設(she)定值，報警(jing)，運行時(shi)間，速度和溫度的開(kai)始。
1980年(nian)代(dai)和(he)1990年(nian)代(dai)期間的(de)其他創(chuang)新包括(kuo)Kuhner在1981年(nian)的(de)**批振動篩(shai)柜（ISF-4），1989年(nian)**次可(ke)堆疊(die)(die)的(de)振動篩(shai)（ISF-1）。可(ke)堆疊(die)(die)振動器允許多個單元占據(ju)與單個單元相同的(de)占地面積，為實(shi)驗室提供了節省空(kong)間的(de)選擇。
在1991年，Kuhner推出了(le)其shou款系列振動篩機架(jia)系統，節省空間的設(she)備(bei)，允許(xu)多臺設(she)備(bei)可以獨立操作(zuo)的。
在2000，NBS添(tian)加(jia)到其(qi)伊諾范(fan)圍與臺式伊諾四千(qian)二百三十(shi)零分之四千(qian)二百和大容量伊諾四千(qian)四百三分之四千(qian)四其(qi)中(zhong)使用(yong)雙溫(wen)度(du)編程(cheng)自動(dong)編程(cheng)的(de)基礎上(shang)兩(liang)個(ge)溫(wen)度(du)之間(jian)的(de)切換。自動(dong)化隨著2003年發布(bu)的(de)NBS Innova 44堆(dui)疊振(zhen)動(dong)臺和2005年發布(bu)的(de)Innova 40和43儀器而增加(jia)，允(yun)許用(yong)戶(hu)對溫(wen)度(du)和速度(du)變化以(yi)及配方(fang)功能(neng)和其(qi)他功能(neng)進(jin)行編程(cheng)。
在2006，在試圖提高混合速度(du)和(he)(he)/或(huo)時間(jian)的(de)準確(que)度(du)，科學工(gong)業推出(chu)(chu)數(shu)字渦(wo)精(jing)靈2，將(jiang)提供(gong)(gong)的(de)時間(jian)和(he)(he)速度(du)的(de)數(shu)字控制(zhi)和(he)(he)顯(xian)示(shi)為更精(jing)確(que)和(he)(he)可重復的(de)運(yun)行。此(ci)外，Velp Scientifica推出(chu)(chu)了一系列(lie)熱板攪拌器，被稱為AREC，AREC.X和(he)(he)AREC.T，其中包括(kuo)反射(she)白色陶瓷頂部，有(you)助于觀察顏色變化，并提供(gong)(gong)耐堿/酸腐蝕和(he)(he)化學攻擊。
在2008年，格蘭特儀器響(xiang)應需(xu)要(yao)能夠承受更(geng)苛刻(ke)的(de)實驗(yan)條件下(xia)，其重型多(duo)功(gong)(gong)能軌道振蕩器的(de)釋(shi)放平臺搖床(chuang)。該振動器在由微(wei)處理器控(kong)制的(de)一個儀器中提(ti)供軌道運動，往復(fu)運動和振動功(gong)(gong)能。同樣在今(jin)年，Radleys設計了一種(zhong)經(jing)濟有(you)效的(de)方法，同時攪拌(ban)六(liu)個圓(yuan)底燒瓶，而不(bu)需(xu)要(yao)通過稱為龍卷風(feng)的(de)附加模塊購(gou)買專用的(de)多(duo)重攪拌(ban)器。龍卷風(feng)設計用于(yu)將高扭矩(ju)攪拌(ban)從現有(you)的(de)旋(xuan)轉木(mu)馬6分配到(dao)多(duo)個位置。
在2008年，科學工(gong)業(ye)通過(guo)引入使用相同技術但允(yun)許(xu)多(duo)個容器同時攪拌的(de)多(duo)渦流(liu)精靈更新了他們(men)流(liu)行(xing)的(de)Vortex-Genie 2。同年，Boekel Scientific推(tui)出(chu)了Flask Dancer Orbital Shaker，旨在提供(gong)更一致和均(jun)勻的(de)混合(he)動作。該儀器提供(gong)了平穩的(de)水平混合(he)運(yun)動，并且可(ke)以編程為在無監督的(de)情況下運(yun)行(xing)長達99小時。
在(zai)2009年(nian)，VELP Scientifica推出了他們的(de)(de)Vortex WX系(xi)統(tong)，當插入(ru)樣品時(shi)，它(ta)開(kai)始(shi)自動振動，使(shi)用紅外線來檢測試管的(de)(de)存(cun)在(zai)。紅外系(xi)統(tong)確保振動被保持，而不需要來自樣品的(de)(de)壓力(li)。同時(shi)，為了簡化市(shi)場上現有的(de)(de)多種(zhong)實驗室(shi)攪拌(ban)(ban)器，Jeio Tech，Inc.推出了一種(zhong)新(xin)的(de)(de)三種(zhong)尺寸(cun)和四種(zhong)顏色的(de)(de)攪拌(ban)(ban)器系(xi)列。實驗室(shi)伴隨式磁力(li)攪拌(ban)(ban)器系(xi)列設計用于(yu)簡單(dan)的(de)(de)使(shi)用，提供(gong)一系(xi)列的(de)(de)攪拌(ban)(ban)能力(li)和速度。
2009年推出(chu)的(de)(de)另一(yi)個重(zhong)要(yao)產(chan)品是(shi)Thermo Scientific MaxQ 8000系列(lie)可堆疊振動(dong)(dong)篩，旨在提供**大培養能力，但需(xu)要(yao)有(you)限的(de)(de)實驗室空(kong)間(jian)。這些(xie)振動(dong)(dong)器(qi)提供了(le)幾個獨特(te)的(de)(de)功能，如運行點(dian)和(he)溫(wen)度(du)(du)(du)，速(su)度(du)(du)(du)和(he)時(shi)間(jian)的(de)(de)設(she)置點(dian)，同(tong)時(shi)顯示，方便的(de)(de)運行周期監控。同(tong)年，Torrey Pines Scientific，Inc.通(tong)過發布EchoTherm™SC20XR和(he)SC20XT數(shu)字和(he)可編程軌道混合冷卻(que)/加(jia)熱干燥(zao)浴，滿足了(le)對提供更寬溫(wen)度(du)(du)(du)范圍(wei)的(de)(de)儀器(qi)的(de)(de)需(xu)求。這些(xie)單(dan)元提供比(bi)現(xian)有(you)型號更大的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)范圍(wei)，并且能夠快速(su)改變溫(wen)度(du)(du)(du)。
在(zai)2010年，約翰(han)斯敦，PA ITSI生物科學松開(kai)小，重量輕ITSI Vortex混音(yin)器(qi)和(he)ITSI磁力攪拌器(qi)應對不斷(duan)增長(chang)的需求(qiu)的緊湊型儀(yi)器(qi)。這(zhe)兩種(zhong)儀(yi)器(qi)都是(shi)電池供電的，使得它們易于在(zai)實驗室周圍移動，是(shi)現場(chang)使用(yong)的理(li)想選(xuan)擇。
在2011年(nian)，科學(xue)工業開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)渦流(liu)混(hun)合(he)器，專門用于需要(yao)比通過標準渦流(liu)所能達到(dao)的(de)(de)(de)(de)更積極(ji)的(de)(de)(de)(de)作用的(de)(de)(de)(de)應用。渦流(liu) - 精靈脈沖向樣品提供脈沖作用，提供隨(sui)機運動(dong)和更大(da)數(shu)量的(de)(de)(de)(de)碰撞。今年(nian)也看到(dao)Boekel Scientific開(kai)發(fa)了(le)一(yi)個變化，現(xian)有的(de)(de)(de)(de)振動(dong)器與Wrist O'Matic振動(dong)器設(she)計(ji)來模擬人類手腕的(de)(de)(de)(de)動(dong)作。這些振動(dong)器提供一(yi)系列的(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)振幅，從柔和的(de)(de)(de)(de)旋流(liu)到(dao)非常劇烈的(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)。
**后，在2011年，Grant Instruments公司發布了GLS Aqua Plus系列線性搖床，專(zhuan)門用(yong)于滿足分子生物學家(jia)在雜(za)交，細菌培養基生產和溶解度研究等應用(yong)中(zhong)的需(xu)求(qiu)。
實(shi)驗室振動器和攪拌器的未來
與不隨著(zhu)時間推移逐步開發的(de)實(shi)驗室(shi)(shi)儀器(qi)(qi)(qi)不同，實(shi)驗室(shi)(shi)儀器(qi)(qi)(qi)和攪(jiao)拌器(qi)(qi)(qi)的(de)技術不斷地以更(geng)(geng)快的(de)速度發展。實(shi)驗室(shi)(shi)振動(dong)器(qi)(qi)(qi)和攪(jiao)拌器(qi)(qi)(qi)的(de)未(wei)來可能(neng)涉及(ji)為更(geng)(geng)徹底和高(gao)效混(hun)合提(ti)供替代混(hun)合動(dong)作(zuo)的(de)儀器(qi)(qi)(qi)的(de)開發，可能(neng)進(jin)一步模仿(fang)人類手腕的(de)動(dong)作(zuo)。其他(ta)創新可能(neng)包(bao)括能(neng)夠同時混(hun)合更(geng)(geng)多樣品的(de)儀器(qi)(qi)(qi)，以及(ji)與其他(ta)實(shi)驗室(shi)(shi)過程的(de)更(geng)(geng)大集成(cheng)，從(cong)而允許在實(shi)驗室(shi)(shi)中實(shi)現更(geng)(geng)多的(de)自動(dong)化，減少人工干預。
