Die Zerkleinerung und Homogenisierung weicher, flexibler oder wärmeempfindlicher Materialien stellt oft ein Problem im Labor dar.
Viele Proben wie Polymere, Nahrungsmittel, biologische Proben oder pharmazeutische Wirkstoffe sind aufgrund ihrer Konsistenz oder Wärmeempfindlichkeit bei Raumtemperatur nicht auf herkömmliche Weise zu zerkleinern.
Die Kryomühle SPEX 6870D Freezer/Mill® bewältigt, so wie die anderen drei Modelle SPEX 6770 Freezer/Mill® [Link], SPEX 6870 Freezer/Mill® [Link] und SPEX 6970EFM Freezer/Mill® [Link], die schwierigsten Aufgaben beim Zerkleinern von Proben und wird überall dort eingesetzt, wo sich Proben bei Raumtemperatur nicht mehr zerkleinern lassen oder die Proben sehr schonend gemahlen werden müssen, da sonst z.B. flüchtige Bestandteile entweichen würden. Typische Einsatzgebiete sind daher vor allem das Zerkleinern von zähen festen Kunststoffen, Leder oder Fasern aber auch die Vermahlung von Lebensmittelproben, pflanzlichen, tierischen bzw. humanen Gewebeproben sowie der Bereich DNA/RNA-Extraktion.
Dabei ist das Mahlprinzip so genial wie einfach – der mit der Probe und einem magnetisierbaren Mahlwerkzeug (Stabform) bestückte und mit ebenfalls magnetisierbaren Endkappen verschlossene Mahlbehälter wird in eine Aufnahme (Halterung) in der Mühle eingesetzt, welche von zwei Magnetspulen umschlossen wird. Das gesamte Ensemble taucht während der gesamten Mahlprozedur in ein Bad aus einigen Litern flüssigen Stickstoff ein, welches sich im unteren, sehr gut isolierten Teil der Mühle befindet. So wird die Abkühlung und Versprödung einer vorher bei Raumtemperatur eingebrachten Probe gewährleistet sowie die permanente Kühlung des Mahlgutes während des Mahlprozesses. So wird kontinuierlich bei konstant niedriger Temperatur (-196°C) gemahlen, wobei die Probe selbst nicht direkt in Kontakt mit dem flüssigen Stickstoff tritt und damit kontaminationsfrei gearbeitet wird.
Ein komplettes Mahlprogramm setzt sich aus mehreren Abschnitten und Zyklen zusammen, alle Mahlparameter (Vorkühlzeit, Mahldauer pro Zyklus, Haltezeit, Anzahl der Mahlzyklen, Mahlgeschwindigkeit) werden einfach über ein LCD-Touchscreen eingegeben und können als abrufbare automatisierte Mahlprogramme hinterlegt werden und laufen bei Start des jeweiligen Programmes automaisch ab. Dies erlaubt kurze Rüstzeiten und reproduzierbare Mahlergebnisse.
Während der eigentlichen Mahlung wird nur das Mahlwerkzeug im Innern des Mahlbehälters in einem Magnetfeld hin und her bewegt und so das Probenmaterial an den beiden Enden des Behälters zerkleinert. So gibt es keinen mechanischen Stress an der Mühle und somit kaum Verschleiß. Ein Öffnen des Deckels der Mühle während einer laufenden Mahlung schaltet die Mühle über entsprechende Sicherheitseinrichtungen sofort ab. Ein Abschalten der Mühle aus Sicherheitsgründen erfolgt auch, wenn der interne Füllstand des flüssigen Stickstoffs auf ein zu niedriges Niveau gefallen ist.
Die Kryomühle SPEX 6870D Freezer/Mill® wird standardmäßig mit dem 6820 Auto-Fill System ausgeliefert und kann damit direkt an einen dafür geeigneten Stickstoff-Behälter angeschlossen werden. So erfolgt bei Bedarf der Zustrom von flüssigem Stickstoff vom Stickstoff-Behälter über eine Zuleitung und eine entsprechende Ventilschaltung bei Abfrage des internen Füllstandes in der Mühle automatisiert und man vermeidet ein zu niedriges Füllstandniveau und damit ein Abschalten der Mühle. Eine manuelle Befüllung mit flüssigem Stickstoff ist jedoch ebenso möglich, sofern kein geeigneter Stickstoff-Behälter vorhanden bzw. eine permanente Kopplung an die Mühle nicht notwendig (z.B. geringes Probenaufkommen) oder gewünscht ist. Die Auswahl der Befüllart erfolgt über den LCD-Touchscreen.
Die Mühle hat zwei Mahlkammern und fasst bis zu 2 x 4 Stück der verfügbaren kleinen Mahlgefäße mit einer Kapazität von jeweils 0,1 bis 5 g (Einsatz über Adapter), 2 x 4 mal drei Mikromahlgefäße der Mikro-Mahlgarnitur mit einer Kapazität von je 3 x 0,1 bis 0,5 g (Einsatz über Adapter) bzw. jeweils zwei Mahlgefäße der mittleren (Mahlkapazität 2 x 1 bis 40 g) und großen Mahlgarnituren (Mahlkapazität 2 x 1 bis 100 g). Über der eigentlichen Mahlbehälteraufnahme, den zwei Mahlkammern, befinden sich jeweils zwei weitere Kammern, in denen bereits fertig präparierte Mahlgefäße gelagert und somit vorgekühlt werden können.
Der Anwender kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Mahlbehälter in Hinblick auf Material und Volumen, je nach Probenmenge bzw. Anforderung an die anschließende Analytik, auswählen. Die Kryomühle SPEX 6870D Freezer/Mill® wird aufgrund Ihrer Möglichkeiten oft als die letzte Alternative bei der Probenvorbereitung angesehen, wenn alles andere versagt…
