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二手離心機(jī)及其轉(zhuǎn)子的種類
閱讀：457 發(fā)布時(shí)間：2019-11-18
離心機(jī)是生物學(xué)試驗(yàn)中*的儀器，看似通用的儀器，卻是有許多學(xué)識的，試驗(yàn)操作中咱們需要了解離心機(jī)知識，能夠合理利用它而更穩(wěn)定地為咱們的試驗(yàn)效勞。
離心機(jī)作為一種試驗(yàn)室通用儀器，簡直每個(gè)試驗(yàn)室都會配置一到兩臺乃至數(shù)臺。我們對其并不生疏，咱們整理了一些關(guān)于離心機(jī)及其轉(zhuǎn)子品種的材料共享給我們。
一、離心技能的基本原理
1、離心力(force, F)
F = m * a = m * ω2r2
a：粒子旋轉(zhuǎn)的加快度
m：粒子的有效質(zhì)量，g為單位
ω：粒子旋轉(zhuǎn)的角速度，弧度/s為單位
r：粒子的旋轉(zhuǎn)半徑，cm為單位
2、相對離心力(relative centrifuge force, RCF)
一般離心力常用地球引力(g)的倍數(shù)來表明，因而稱為相對離心力(RCF)。常用數(shù)字×g來表明，例如13000g表明相對離心力為13000。相對離心力指在離心場中，作用與顆粒的離心力相當(dāng)于地球重力的倍數(shù)，單位是重力加快度g(980cm/s2)。
RCF = ma/mg = mω2r2/mg = ω2r2/g
∵ω = 2π× (rpm)/60
∴RCF = 1.119 × 10-5 × (rpm)2r
rpm：revolutions per minute為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
由上式可知，只需給出旋轉(zhuǎn)半徑r，則RCF和rpm之間能夠彼此換算。
因?yàn)榛仡^的形狀及結(jié)構(gòu)的差異，每臺二手離心機(jī)的離心管從管口至管底的各點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隔是不一樣的，所以在核算時(shí)規(guī)定旋轉(zhuǎn)半徑均用平均半徑rav替代，即大半徑rmax和小半徑rmin的平均值。
一般，低速離心時(shí)常以轉(zhuǎn)速rpm來表明，高速離心時(shí)則以g表明。報(bào)告離心條件時(shí)運(yùn)用RCF比rpm要科學(xué)，因?yàn)樗軌蛘鎸?shí)地反映顆粒在離心管內(nèi)不同方位的離心力及其動態(tài)變化。
WIGGENS離心機(jī)均有RPM和RCF雙顯示功用，操作者能夠一望而知的看到轉(zhuǎn)速和離心力。
二、離心機(jī)的品種
離心機(jī)按用處分為工業(yè)用離心機(jī)和試驗(yàn)用離心機(jī)。后者根據(jù)功用又分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī)。制備性離心機(jī)一般用來別離各種生物材料，別離的樣品量比較大，也是大多數(shù)科研試驗(yàn)室裝備的離心機(jī)品種。分析性離心機(jī)常用來研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì)，一般有光學(xué)體系，可監(jiān)測粒子在離心場中的行為，能推斷物質(zhì)的純度、形狀和分子量等，且都是超速離心機(jī)。此處和我們共享下幾種試驗(yàn)室常用的制備性離心機(jī)。
制備性離心機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速可分為普通離心機(jī)、高速離心機(jī)、超速離心機(jī)等。詳細(xì)如下：
1、普通離心機(jī)
大轉(zhuǎn)速6000rpm左右，大RCF挨近6000g，容量為幾十毫升至幾升，別離形式是固液沉降別離，其轉(zhuǎn)速不能嚴(yán)格控制，一般不帶冷凍體系，室溫操作，用于搜集易沉淀的大顆粒物質(zhì)，如：細(xì)胞等。在細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)室常常能見到。
2、高速離心機(jī)
轉(zhuǎn)速為2000-25000rpm，大RCF為89000×g，大容量可達(dá)3L，一般都有制冷體系，以消除高速旋轉(zhuǎn)回頭與空氣之間沖突而發(fā)生的熱量，離心室的溫度能夠調(diào)理和維持在0℃-4℃，能夠嚴(yán)格的控制轉(zhuǎn)速溫度和時(shí)間，并有指針或數(shù)字顯示。一般用于微生物菌體、細(xì)胞碎片、大細(xì)胞器、硫酸銨沉淀和免疫沉淀物等的別離純化工作，但不能有效地沉降病毒、小細(xì)胞器或單個(gè)分子。高速離心機(jī)是試驗(yàn)室中常見的離心機(jī)類型，一般的分子試驗(yàn)室都會裝備。
3、超速離心機(jī)
轉(zhuǎn)速可達(dá)50000-80000rpm，RCF高可達(dá)510000×g，離心容量由幾十毫升至2升，別離形式為差速沉降別離和密度梯度區(qū)帶別離，需嚴(yán)格配平(誤差<0.1g)。與高速離心機(jī)的主要區(qū)別是增加了真空體系。常用于別離亞細(xì)胞器、病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。超速離心機(jī)價(jià)格較高，一般只有大型試驗(yàn)室或公共平臺才進(jìn)行裝備。
三、離心機(jī)轉(zhuǎn)子的品種
離心機(jī)的轉(zhuǎn)子是其主要的工作部件，一臺離心機(jī)的全套轉(zhuǎn)子乃至比離心機(jī)主機(jī)還要貴。且轉(zhuǎn)子的標(biāo)準(zhǔn)、品種的多少也是衡量離心機(jī)生產(chǎn)技能把握程度的重要標(biāo)志，常見的轉(zhuǎn)子類型主要為固定角轉(zhuǎn)子、水平轉(zhuǎn)子。此外還有區(qū)帶轉(zhuǎn)子、接連流動轉(zhuǎn)子、筆直轉(zhuǎn)子等，這些類型的轉(zhuǎn)子并不常用，咱們在這里就不做介紹了。
1、水平轉(zhuǎn)子
又稱甩平轉(zhuǎn)子、蕩平轉(zhuǎn)子?；仡^靜止時(shí)，處于回頭中的離心管中心線與旋轉(zhuǎn)軸平行?；仡^旋轉(zhuǎn)加快時(shí)，離心管中心線由平行方位逐步過渡到筆直方位，即與旋轉(zhuǎn)軸成90°角。此種轉(zhuǎn)子主要用于樣品做密度梯度離心。顆粒移動間隔長，相應(yīng)離心時(shí)間一般也較長，溶液中的組分相對于管壁的方位在離心過程中和離心后不發(fā)生改變，因而離心作用好，但因顆粒在離心場中是從旋轉(zhuǎn)中沿徑向散離出去，而不是按彼此平行的道路沉降。顆粒碰到外壁沿著管壁滑到管底，因而也會發(fā)生對流，但比固定角轉(zhuǎn)子小。低速發(fā)動或停機(jī)時(shí)會發(fā)生振動，影響別離作用。水平轉(zhuǎn)子又分為敞開式和封閉式兩種，一般制備容量大，轉(zhuǎn)速小于10000rpm，離心力場在16000×g以內(nèi)的，作為敞開式，主要用于樣品的初別離。制備容量較前者小，轉(zhuǎn)速大于10000rpm，離心力場在16000×g以上的，為了減少風(fēng)力的影響，一般作為封閉式，主要用于線粒體、葉綠體、細(xì)胞核等的別離和密度梯度離心。此外，用于離心酶標(biāo)板的轉(zhuǎn)子也可概括為水平轉(zhuǎn)子。
2、固定角轉(zhuǎn)子
離心管與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸之間有一定的角度，角度變化范圍一般在14°-45°，如下圖1。此種轉(zhuǎn)子重心低，壽命長，容量較大，轉(zhuǎn)速較高，能承受的大離心力可達(dá)800000g。主要用于別離沉降速度有明顯差異的顆粒樣品。顆粒在扇形溶液移動的間隔很短，碰到外壁的顆粒沿著管壁滑到管底，構(gòu)成沉淀，因而這種轉(zhuǎn)子能很快地搜集沉淀物。別離過程中，因?yàn)楣鼙诘淖饔?，在離心管內(nèi)將會引起激烈的對流，對具有相同沉降速率的顆粒會發(fā)生不良影響。