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試料の凍結乾燥とは?課題と対策・製品を解説

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科学・分析システム
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前処理・調製における試料の凍結乾燥とは?

凍結乾燥は、試料を凍結させた後、真空下で水分を昇華させることで乾燥させる技術です。分析・科学機器分野では、生体試料、化学物質、食品など、様々な前処理・調製段階の試料の安定化、長期保存、輸送性の向上を目的として広く利用されています。これにより、試料の変質を防ぎ、正確な分析結果を得るための重要なステップとなります。

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フリーズドライ装置 凍結乾燥機 CDPF-16 16Lトラップ
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「環境に優しい次世代不燃性フロンガス R448a を使用した新型フリーズドライ装置」
新冷媒R448aは2025年度目標値(GWP:1500)をクリアした【フロンラベルA】の冷媒です。

 真空凍結乾燥機『CDPF16』はメンテナンスフリーのオイルレス真空ポンプを搭載。冷却トラップは−65℃まで冷却し、氷の最大捕捉容量は16L。試料棚温度はシリコンオイルで強制的に冷却・加温が可能で、試料棚の温度はー50℃ 〜 80℃(室温により変動します)に制御。従って試料棚上で試料を冷凍(1〜2時間)した後、そのまま乾燥工程に移行できます。

 冷凍機にはTwo Stage コンプレッサー(1段;空冷)を使用。フロン冷媒には次世代型 R448a を使用し、業界で先駆けた環境重視の新設計となっています。操作は装置に設置したWindowsタブレット画面にて行います。本体に使用している部品は信頼性の高い海外製部品を積極的に取り入れた耐久性重視の仕様となっています。

 氷を捕捉するトラップは装置の左サイドに設置したスリムタイプと、全面に設置したワイドタイプをお選びいただけます。装置底面にはキャスターがついています。

フリーズドライ装置  真空凍結乾燥機CDSH, CDSLシリーズ
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弊社製造の凍結乾燥機(フリーズドライ製造装置, 真空凍結乾燥機)『CDSH, CDSLシリーズ』は食品、バイオマテリアルや工業製品、薬品のフリーズドライ加工に実績の装置です。
本装置は乾燥棚をプログラムで細かく温度制御することが可能です(加温のみ)。
CDSLシリーズは2機の冷凍機の直列仕様。安定したトラップ温度を実現し,
生体サンプル、タンパク質、ペプチド、サイトカインなど、活性を維持したまま凍結乾燥する場合にお薦めです。冷却トラップは温度が低いほど乾燥が早くなります。

【特長】
■作業プログラム設定が可能なタッチパネルコントローラー
■one-key start PLCコントローラー(CDSH 100/400/600/800:CDSL100/400/600/800) 
■塗装鋼板又はステンレス仕様を選択可能(オプション)
■温度制御機能付きステンレストレイ、ステンレス仕様チェンバー、エアー逆止弁
■オプション:USB(温度等データ出力機能)

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

オイルロータリーポンプ『W2Vシリーズ』
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『W2Vシリーズ』は、20年以上トップレベルの企業での使用実績を持つ
WSA社製のオイルロータリーポンプです。

産業及び研究分野の様々な分野で活躍。
主に電子顕微鏡などのバックポンプや真空乾燥機器、凍結乾燥機器などに
使用されております。

【特長】
■高性能
■軽量・コンパクト
■低騒音・低振動
■シンプル構造
■オイル逆流構造内蔵
■ガスバラストバルブ内蔵

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。

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前処理・調製における試料の凍結乾燥

前処理・調製における試料の凍結乾燥とは?

凍結乾燥は、試料を凍結させた後、真空下で水分を昇華させることで乾燥させる技術です。分析・科学機器分野では、生体試料、化学物質、食品など、様々な前処理・調製段階の試料の安定化、長期保存、輸送性の向上を目的として広く利用されています。これにより、試料の変質を防ぎ、正確な分析結果を得るための重要なステップとなります。

​課題

乾燥時間の長期化と効率低下

試料量や種類によっては、凍結乾燥に長時間かかり、研究・開発のボトルネックとなることがあります。

試料の変性・劣化リスク

不適切な温度管理や真空度では、試料のタンパク質や酵素などが変性・失活し、分析精度が低下する可能性があります。

操作の煩雑さと専門知識の必要性

凍結乾燥装置の操作や条件設定には専門的な知識が必要であり、オペレーターのスキルに依存する場合があります。

装置の設置スペースとコスト

高性能な凍結乾燥装置は大型で高価なものが多く、設置スペースや初期投資が課題となることがあります。

​対策

乾燥プロセスの最適化

試料特性に合わせた温度・圧力プロファイルの最適化や、予備凍結時間の調整により、乾燥時間を短縮し効率を高めます。

精密な温度・圧力制御

高精度なセンサーと制御システムを備えた装置を使用し、試料の変性を最小限に抑え、品質を維持します。

自動化・簡易操作化

プリセットされたプログラムや直感的なインターフェースを持つ装置を導入し、操作の簡便化と再現性を向上させます。

省スペース・低コストモデルの活用

卓上型や小型の凍結乾燥装置を選択肢に入れ、限られたスペースや予算でも導入可能なソリューションを検討します。

​対策に役立つ製品例

高性能凍結乾燥システム

精密な温度・圧力制御と多様なプログラム設定により、様々な試料の高品質な凍結乾燥を実現し、乾燥時間を短縮します。

自動化凍結乾燥装置

ワンタッチ操作や自動プログラム実行により、専門知識がなくても安定した凍結乾燥が可能となり、オペレーターの負担を軽減します。

卓上型凍結乾燥機

コンパクトな設計で設置スペースを取らず、低コストで導入できるため、小規模な研究室や個人での利用に適しています。

試料前処理用乾燥剤

凍結乾燥後の試料の吸湿を防ぎ、長期保存中の品質劣化を抑制するための補助的な乾燥剤です。

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