Rotatoren en schudders zijn in vrijwel elk laboratorium aanwezig, maar de keuze voor het juiste apparaat is niet altijd vanzelfsprekend. Een laboratoriumschudder en een rotator lijken op het eerste gezicht op elkaar — beide bewegen monsters — maar de bewegingsvorm, de toepassing en het effect op het monster verschillen wezenlijk. Op deze pagina leggen we uit wat rotatoren en schudders zijn, welke typen er bestaan, voor welke toepassingen elk apparaat geschikt is, en hoe u de juiste keuze maakt voor uw lab.
Een laboratoriumschudder (ook wel: shaking-apparaat, shaker of schudmachine) is een apparaat dat monsters in een repeterende beweging brengt om menging, suspensie of gasuitwisseling te bewerkstelligen. De basisprincipes zijn eenvoudig: het platform beweegt, de vloeistof in het vat beweegt mee, en door die beweging vindt menging of reactie plaats.
De meeste laboratoriumschudders werken op basis van een elektromotor die een excentrieke as aandrijft. Het toerental — uitgedrukt in omwentelingen per minuut (rpm) — en de bewegingsvorm bepalen samen de intensiteit en het karakter van de menging. Schudders zijn verkrijgbaar als tafelmodel voor gebruik in de kast of op de werkbank, en als vloermodel voor grotere volumes of hogere capaciteit. Sommige modellen zijn geschikt voor gebruik in een incubator of koelkast, wat continue menging bij gecontroleerde temperatuur mogelijk maakt.
Een laboratoriumschudder werkt via een elektromotor die een excentrieke as aandrijft. Die as zet de roterende motorbeweging om in een repeterende platformbeweging — orbitaal, lineair of wiegend, afhankelijk van het type. Het platform bevindt zich op een verende of geleide ophanging, zodat de beweging soepel en met een constante amplitude verloopt. Het toerental is instelbaar via een regelaar en wordt uitgedrukt in rpm. Bij incubatieschudders is de motor gecombineerd met een verwarmings- of koelelement dat de luchttemperatuur in de gesloten kamer op de ingestelde waarde houdt.
Roeren en schudden zijn beide mengmethoden, maar ze werken op een fundamenteel andere manier. Bij roeren brengt een roerder of magneetroerder het vloeistofoppervlak en de bulk in beweging via een roterende beweging, terwijl de opstelling stationair blijft. Bij schudden beweegt het platform met de vaten mee, en is er geen inwendige roerder nodig. Schudden geeft een hogere gasuitwisseling via het vloeistofoppervlak, is geschikter voor open erlenmeyers en is de voorkeursmethode voor microbiologische kweek. Roeren is beter geschikt voor reactieopstelstellingen waarbij dosering of gesloten systemen vereist zijn. Zie ons artikel over roeren en mengen in het laboratorium voor een uitgebreide vergelijking van alle mengmethoden.
De bewegingsvorm is het belangrijkste onderscheid tussen de verschillende typen laboratoriumschudders:
In de laboratoriumpraktijk onderscheidt men doorgaans drie hoofdtypen schudders op basis van gebruik:
Laboratoriumschudders worden ingezet voor uiteenlopende toepassingen:
Het toerental van een laboratoriumschudder wordt uitgedrukt in rpm (rotaties per minuut). De juiste instelling is afhankelijk van de toepassing:
Een te hoog toerental kan leiden tot schuimvorming, spatten of beschadiging van gevoelige cellen. Raadpleeg altijd de protocolspecificaties voor de te gebruiken rpm per toepassing.
Schudden en sonicatie lijken verwante mengmethoden, maar dienen wezenlijk verschillende doelen. Een schudder brengt het vat als geheel in beweging en zorgt voor continue, zachte menging of suspensie — ideaal voor levende cellen en langdurige incubaties. Sonicatie gebruikt hoogfrequente geluidsgolven die lokaal cavitatie veroorzaken, wat leidt tot celbreuk en homogenisatie van weefsel of bacteriepellets. Sonicatie is daarmee destructief en wordt bewust ingezet om cellen te lyseren voor eiwit-extractie, DNA-fragmentatie of dispersie van aggregaten — niet voor het in leven houden of kweken van cellen. Voor toepassingen waarbij celintegriteit behouden moet blijven, is een schudder of rotator de aangewezen keuze; voor cel- en weefselbreuk is sonicatie de standaardmethode.
Een laboratorium rotator is een apparaat dat buizen, falcons of andere ronde recipiënten ronddraait over hun lengte-as, of dat monsters in een radiaalbeweging roteert. Het doel is hetzelfde als bij een schudder — menging en suspensie — maar de bewegingsvorm is fundamenteel anders: in plaats van een heen-en-weergaande of cirkelvormige platformbeweging, draaien de monsters over hun as of in een verticaal wiel.
Rotatoren worden vooral ingezet wanneer continue, zachte menging nodig is zonder schuimvorming en zonder neerslaan van deeltjes. Doordat de vloeistof in het vat continu van positie wisselt — van bodem naar wand naar dop en terug — blijven ook traag sedimenterende deeltjes gelijkmatig verdeeld.
Mechanisch roteren is het continu in beweging houden van een vloeistof of suspensie door het recipiënt zelf te laten draaien of kantelen, zonder inwendige roerder. De motor drijft een as of wiel aan waarop de buizen of vaten zijn bevestigd; de roterende beweging zorgt ervoor dat de vloeistof voortdurend van positie wisselt binnen het gesloten vat. In tegenstelling tot een schudder — waarbij het platform heen en weer beweegt en er een vrij vloeistofoppervlak aanwezig kan zijn — is bij een rotator het vat volledig gevuld of gesloten, en vindt er geen gasuitwisseling via het oppervlak plaats.
De meest gebruikte mechanische rotatoren in het laboratorium zijn:
Rotatoren zijn bij uitstek geschikt voor toepassingen waarbij:
Bij precipitatie als scheidingstechniek — bijvoorbeeld eiwitprecipitatie met ammoniumsulfaat of DNA-precipitatie met ethanol — speelt de rotator een tweezijdige rol. Vóór centrifugatie wordt het monster op de rotator gemengd om een homogene precipitaatvorming te garanderen. Na het verwijderen van het supernatant wordt het pellet in een nieuwe buffer geresuspendeerd door het gesloten vat opnieuw op de rotator te plaatsen. Een schudder is voor deze stap minder geschikt omdat de krachten van een open schudplatform niet goed overdragen naar een grotendeels leeg, gesloten buisje.
De fundamentele vraag bij de aanschaf of keuze van meng-apparatuur is: welke bewegingsvorm past bij mijn toepassing? De onderstaande vergelijking geeft een praktisch overzicht.
Een orbitale schudmachine beweegt het platform in een cirkelvormige horizontale beweging. De vloeistof in een erlenmeyer of plaat wordt meegenomen in die cirkelbeweging en mengt efficiënt, terwijl gasuitwisseling plaatsvindt via het vloeistofoppervlak. Dit is de optimale beweging voor kweektoepassingen waarbij zuurstof of CO₂ door het vloeistofoppervlak uitgewisseld moet worden.
Een roterende schudmachine — of rotator — beweegt de vaten in een verticale cirkelbeweging (wiel) of rolt ze over hun as (roller). Er is geen vrij vloeistofoppervlak voor gasuitwisseling, maar de menging is zachter en uniformer over de volledige inhoud van het vat. Dit maakt de rotator geschikt voor gesloten systemen waar geen gasuitwisseling vereist is.
Kies een laboratoriumschudder wanneer:
Kies een rotator wanneer:
Schudders en rotatoren worden geleverd met specifieke platforms of adapters. Controleer altijd welke vaten worden ondersteund: erlenmeyers van 50 ml tot 5 L, falcon-tubes van 15 en 50 ml, microtiterplaten, reageerbuizen en zakken hebben elk hun eigen adapter. Sommige fabrikanten leveren universele platforms waarop meerdere formaten gecombineerd kunnen worden.
Voor celkweek en enzymatische reacties is temperatuurbeheersing essentieel. Incubatieschudders combineren een geïntegreerde verwarmingskamer (of koeling) met een orbitale schudder. Alternatieven zijn het plaatsen van een compacte schudder in een bestaande incubator of koelkast — kies in dat geval een model dat gecertificeerd is voor gebruik in gesloten ruimten. Zie ook ons artikel over laboratoriumovens en incubatoren.
Een schudder heeft een maximale belastingscapaciteit (kg) en een vaste eccentriciteit — de straal van de cirkelvormige beweging, doorgaans 10, 19 of 25 mm. Een grotere eccentriciteit geeft een intensievere vloeistofbeweging bij hetzelfde toerental en is gunstiger voor gasuitwisseling in erlenmeyers. Raadpleeg de specificaties van het gebruikte kweekprotocol voor de aanbevolen eccentriciteit en snelheid.
Schuimvorming is een veelvoorkomend probleem bij orbitaal schudden, met name bij eiwitrijke media of bij hoge toerentallen. De belangrijkste oorzaak is een te hoge verhouding tussen vulvolume en flesinhoud: een erlenmeyer van 500 ml mag doorgaans niet meer dan 100–150 ml medium bevatten. Verder helpen de volgende maatregelen: het toerental verlagen tot het minimum dat nog voldoende groei geeft, een anti-schuimmiddel (antifoam) toevoegen indien het protocol dit toestaat, en kiezen voor een kleinere eccentriciteit. Bij wiegschudders en rotatoren treedt schuimvorming nauwelijks op doordat de vloeistof nooit vrij door de lucht beweegt.
Schudders — en in mindere mate rotatoren — veroorzaken trillingen die kunnen leiden tot hinder of interferentie met gevoelige meetinstrumenten in de directe omgeving. Plaatsen op een antitrillingsmat of op een afzonderlijke werkbank vermindert dit. Controleer ook het geluidsniveau (dB(A)) als het apparaat in een kantoornabije labomgeving wordt gebruikt.
Net als bij alle laboratoriumapparatuur gelden voor schudders en rotatoren veiligheidseisen. Zorg voor voldoende vrije ruimte rondom het apparaat, gebruik gecertificeerde vaathouders en check regelmatig of de bevestigingsklems niet versleten zijn. Werk bij gevaarlijke stoffen altijd in een zuurkast of veiligheidskast. Draag de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen bij het omgaan met biologische of chemische monsters.
In het laboratorium worden de termen shaken, agitatie en mengen door elkaar gebruikt. Een laboratoriumschudder heet in het Engels ook wel shaker, orbital shaker of rocking shaker, afhankelijk van het type. De handeling zelf wordt beschreven als agitatie (agitation) of schudden (shaking).
Een schudbroedmachine — ook wel incubatieschudder of shaking incubator — combineert de orbitale of lineaire schudbeweging van een shaker met de temperatuurregeling van een incubator. Het principe: de motor drijft een excentrieke schijf aan die het platform in een cirkelvormige beweging brengt, terwijl een verwarmingselement (en optioneel een koelelement) de luchttemperatuur in de gesloten kamer op de ingestelde waarde houdt. Dit maakt gelijktijdige beheersing van menging, temperatuur en — bij CO₂-modellen — gassamenstelling mogelijk.
De duur van schudden verschilt per toepassing. ELISA-incubaties duren typisch 30–60 minuten, microbiologische kweken 4–24 uur en immunoprecipitaties op een rotator worden soms gedurende de nacht uitgevoerd. De tijdsduur staat altijd vermeld in het te volgen protocol; volg die instructies nauwkeurig om reproduceerbare resultaten te waarborgen.
De meest gebruikte methode om celgroei in geschudde kweken te monitoren is het meten van de optische dichtheid bij 600 nm (OD600). Hiervoor wordt periodiek een kleine hoeveelheid kweek uit de erlenmeyer genomen en gemeten in een spectrofotometer. Een stijgende OD600-waarde correspondeert met toenemende celconcentratie. Zie ons artikel over celgroei meten en OD600 voor een gedetailleerde uitleg van de methode, kalibratiecurven en alternatieve meetmethoden.
Een centrifuge scheidt componenten van een monster op basis van dichtheid door hoge centrifugaalkrachten (honderden tot tienduizenden × g). Een rotator mengt en houdt monsters homogeen bij zeer lage snelheden (5–80 rpm) — er vindt geen scheiding plaats. De twee apparaten vervullen tegengestelde functies en worden beide routinematig in hetzelfde lab gebruikt.
Een kleppendraaier is een type rotator waarbij de buizen door kleine klemmetjes of klepjes worden vastgehouden terwijl ze in een wiel meedraaien. De term verwijst naar het mechanisme waarmee de buizen worden bevestigd — niet naar een afzonderlijk apparaat. In moderne overhead rotatoren zijn de klemmen vervangen door flexibele adapters die meerdere buisformaten kunnen opnemen.
In het middelbaar onderwijs (vmbo-t, havo, vwo) worden schudders ingezet bij practica rond fermentatie (gisting), enzymactiviteit en celademhaling. Een eenvoudige orbitale schudder of wiegschudder volstaat voor de meeste schoolpractica. Labvakhandel levert ook voor het onderwijs geschikte apparatuur; bekijk ons aanbod in de categorie onderwijsmaterialen of raadpleeg de practicumbibliotheek voor kant-en-klare practicumomschrijvingen.
Bekijk ons volledige assortiment aan roeren, schudden & mengen of neem contact op voor persoonlijk advies over de juiste keuze voor uw toepassing. Onze specialisten helpen u graag bij het vinden van de meest geschikte rotator of schudder voor uw specifieke laboratoriumsituatie.
Disclaimer: De informatie in dit artikel is bedoeld als algemene technische toelichting. Canidae Seal B.V. / Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor de toepassing van deze informatie in specifieke analytische, klinische of industriële situaties. Raadpleeg voor uw eigen toepassing altijd de geldende normen, vakliteratuur en de documentatie van fabrikant en apparatuur.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
