技术知识

在实验室里，不少人第一次用冷冻研磨仪时总会犯怵：参数调不对导致样本研磨不均，低温控制不好破坏了活性成分，甚至还会出现样本污染…… 其实，只要掌握正确的操作方法，冷冻研磨仪就能成为高效处理样本的 “好帮手”。本文结合日常实验经验，从前期准备到后期维护，手把手教你用好冷冻研磨仪。

测博冷冻研磨机 CBCL-48

一、研磨前的 3 项核心准备工作

1. 样本预处理：切得细，磨得匀

不同样本的预处理方式直接影响研磨效果。以植物叶片为例，建议切成 0.5cm 见方的小块，若带有较粗的叶脉，最好单独剔除 —— 这些硬组织会影响研磨珠的撞击效率。动物组织则需去除筋膜和脂肪，切成 1cm 左右的条状，避免大块组织卡在研磨罐缝隙里。

处理好的样本要快速分装，每份重量控制在 0.1-0.5g 之间(根据研磨罐容量调整)。如果是易氧化的样本(比如肝脏、腺体)，分装后先放进 - 80℃冰箱预冷 10 分钟，再转移到冷冻研磨仪中，能减少研磨时的活性损失。

2. 研磨珠选择：匹配样本硬度是关键

新手常忽略研磨珠的选择，其实这是决定研磨效果的 “隐形因素”。我们在实验室试过多种组合后发现：

● 软质样本(如肌肉、果皮)：用 3mm 硅胶珠，质地柔韧不易损伤样本细胞

● 硬质样本(如骨骼、种子)：选 5mm 不锈钢珠，硬度高冲击力强

● 纤维多的样本(如植物茎秆)：混合 1 颗 8mm 陶瓷珠 + 3 颗 3mm 钢珠，利用不同尺寸碰撞切断纤维

研磨珠与样本的体积比建议 1:1.5.太少则撞击力不足，太多会挤压样本，反而磨不匀。

3. 仪器检查：低温和密封性是底线

启动冷冻研磨仪前，先空机运行 30 秒，听一下震荡声音是否均匀 —— 有异响可能是研磨腔内部零件松动，需及时排查。然后测试制冷系统：设定 - 80℃，观察 10 分钟内温度是否稳定在 ±2℃范围内，波动太大可能是密封圈老化，得更换后再用。

研磨罐的密封性检查也别偷懒：装少量清水拧紧盖子，倒置 30 秒不漏水才算合格。如果是重复使用的研磨罐，内壁若有划痕需立即更换，避免样本残留导致交叉污染。

冷冻研磨仪 CBCL-24

二、参数设置：3 个关键值决定研磨效果

1. 温度：根据样本特性 “精准控温”

冷冻研磨仪的核心优势就是低温保护，但不是温度越低越好。我们做过对比实验：

● 植物样本含较多酶类，-80℃到 - 100℃最适宜，既能抑制酶活性，又不会让细胞壁冻得太脆导致破碎过度

● 动物组织(尤其是脑组织)对温度更敏感，-120℃到 - 150℃能减少脂类凝固，研磨后更易匀浆

● 土壤、矿石等非生物样本，-50℃即可，低温主要是为了减少研磨时的粉尘飞扬

设置温度后，建议先预冷 5 分钟，让研磨罐和研磨珠充分降温，再放入样本 —— 骤冷容易让样本表面结冰，反而影响研磨效率。

2. 时间与频率：按 “硬度梯度” 调整

软质样本(如酵母、藻类)：2 分钟 + 25 次 / 秒震荡频率，足够让样本变成匀浆状

中硬样本(如叶片、肌肉)：3-4 分钟 + 30 次 / 秒，中间可暂停 1 分钟让样本沉降后再启动

硬质样本(如骨骼、种子)：5 分钟 + 35 次 / 秒，建议分两次研磨，第一次 3 分钟后倒出样本观察，若仍有颗粒，补充 1-2 分钟

注意：单次研磨不要超过 6 分钟，长时间高速震荡会让电机发热，反而影响低温稳定性。

3. 多样本处理：别忽视 “平衡放置”

用多通道冷冻研磨仪时，样本重量差异不能超过 0.1g，否则高速旋转时会产生离心力偏差，导致仪器震动剧烈。摆放时遵循 “对称放置” 原则：比如 8 孔位仪器，将样本罐放在 1、3、6、8 号位，保持重心平衡。

冷冻研磨仪 CBCL-64

三、实操步骤：4 步搞定样本研磨

1、装样：先放研磨珠，再加入样本，最后滴加 100-200μL 缓冲液(根据实验需求选择，如水、PBS)，液面刚好没过样本即可 —— 液体能帮助传导冲击力，让研磨更均匀。

2、锁盖：拧紧研磨罐时听到 “咔哒” 声后再拧半圈，确保完全密封，但别用力过猛导致螺纹损坏。

3、启动：放入研磨腔后先扣紧安全锁，再按 “制冷 - 震荡” 顺序启动，避免先震荡后制冷导致样本升温。

4、后处理：研磨结束后别急着开盖，先让仪器回温至 - 20℃左右(约 3 分钟)，减少开盖时的冷凝水进入样本。倒出样本时，用枪头冲洗研磨罐内壁 2-3 次，避免残留。

四、3 个常见问题及解决办法

1、研磨不充分：大概率是研磨珠太少或频率不够。比如处理纤维粗的植物茎秆，可增加 5mm 钢珠数量(每罐 3-5 颗)，同时将频率提高到 35 次 / 秒。

2、样本活性下降：除了温度设置不当，研磨时间过长也是原因。建议超过 4 分钟的研磨分两次进行，中间将样本转移到冰浴中冷却。

3、交叉污染：每次使用后，研磨罐用 1% 硝酸浸泡 30 分钟，再用蒸馏水冲洗 3 次，烘干后备用。研磨珠可放入烧杯，加洗洁精超声清洗 10 分钟，彻底去除残留样本。

测博冷冻研磨仪对部分样品研磨的实验效果图

五、维护小贴士：延长仪器寿命的 2 个细节

● 每周用软布擦拭制冷模块的散热孔，避免灰尘堆积影响散热效率

● 长期不用时，每月通电一次，设定 - 50℃运行 30 分钟，防止制冷系统管路老化

掌握这些技巧，冷冻研磨仪不仅能提高样本处理效率，还能最大程度保留样本活性，让后续实验数据更可靠。其实实验室里的仪器就像工具，摸透了它的 “脾气”，自然能发挥出最佳性能。如果是新手，建议先拿废弃样本多试几次，熟练后再处理珍贵样本 —— 毕竟，实操经验才是最好的老师。