实验室离心机技术分析

 

实验室离心机一般都是用于实验分析或者样品制备等。

其原理都是一样的，都是利用离心力进行过滤分离或者血清分离。那么如何完成分离、 浓缩机提取方法制备，

1.医学实验室离心技术的选择

根据相对离心力（RCF）的上限及其主要应用，医学实验室常用的离心机大致可分为四类：低速离心机、通用离心机、高速离心机和超高速离心机。

1.1 离心机的选择

（1）低速离心机。Rcf ≤7000g; 细胞或细胞碎片的沉淀分离、过滤、渗析、亲和柱净化; 大容量（4ー12l）型常用于血站或血库实验室。

（2）通用离心机。RCF≤30 000克；除了低速功能外，还具有核酸、蛋白质、质粒提取等一些高速功能。

（3）高速通过离心机。 RCF≤100 000 g； 核酸、 蛋白及基因质粒进行提取； 兼顾亚细胞组织结构和病毒可以分离； 密度不同梯度条件下离心。PSB200实验室使用离心机.jpg

（4）超速离心机。RCF1 050 000 g；经核酸纯化的氯化铯；亚细胞结构、细胞器、病毒和脂蛋白的分离；密度梯度离心法

1.2 常用离心参数

（1）离心机速度。 转子通过离心驱动系统旋转的速度，单位为每分钟转数（每分钟转数）（r/min）。

（2）相对离心力。当一个物体在给定的角速度处作圆周运动时，其轴向运动产生离心力 f = ω

2 r .但是离心力要克服垂直于它的地球引力和样品粒子的摩擦力。

和浮力产生影响（后两者可忽略不计）， 故以RCF表示，RCF=ω2 r/980， 等于在离心场中作用于学生样本进行粒子上的离心力作用相当于一个地球自身重力的倍数， 单位是重力以及加速度g（1 g＝ 980 cm/s 2 ）， RCF1000× g则是由于重力方向加速度的1000倍。 RCF的大小与离心处理速度及在离心收集容器中粒子距心轴的路径（实际使用离心运动半径）有关， 即RCF=1. 12r（RPM/1000） 2 ， 故有中国最大、 平均和最小RCF之分。样品分析粒子系统能否能够得到发展有效方法分离技术主要问题取决于RCF， 文献研究中常需要给出自己最大RCF为离心时间条件。 转头额定工作转速所对应的RCF可以同时通过采用离心半径-RCF-RPM曲线关系换算， 但精确RCF值应查找生产厂转头参数表。

（3）沉降系数（沉降系数，S）。它是样品粒子的一个重要的理化参数。Svedbergs值（S值=10-13s）代表相应的离心力样品颗粒的沉降速率。不同S值的离心时间（完全沉降到容器底部）的表达式为t=1/S

常见分离生物样本的

（4）K因子值。 它反映了离心转子的效率，它与转子的尺寸、材料和速度有关。 K值可以用来估算S值样品颗粒的沉降时间：T=K/S，K值越小，纺丝效率越高，沉降时间越短[5]。

2 医学研究实验室离心机的离心处理技术

根据离心力与被离心物质的相互作用，可分为差速离心和密度梯度离心。

2.1 差速离心

差速离心是利用进行离心处理样本主要组分中不同地区沉降影响系数以及粒子的沉降发展速度明显差别（如各细胞活性组分）， 经一定增长速度、 一定社会离心力及一定工作时间通过离心力， 先后出现沉降而得到有效分离。 在此研究过程中存在样本企业往往被分离为沉淀物和上清液两部分，其前提是待分离的两种或数种粒子的S值的差值没有足够使用离心样品 S值 RCF（g） RPM（r/min）细胞 ～10 7 ＞200 ＞1500细胞核 4× 10 6 ～10 7 600～800 3000

细菌，线粒体210 4 ~710 4 7000 7000 微粒体

50~110410000~100000010000~30 000 病毒，DNA10~1200~100 000 ~30 000

RNA4~501000000~40000000000~60 000 蛋白质2~25400000000000

差速离心离心沉淀时间短，壁效应最小，且沉淀物长时间附着在管壁上

差速区离心通道长度不合适，离心通道长度短于长时区

离心时间最长，离心时间最短