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二手離心機及其轉子的種類
閱讀：455 發布時間：2019-11-18
離心機是生物學試驗中*的儀器，看似通用的儀器，卻是有許多學識的，試驗操作中咱們需要了解離心機知識，能夠合理利用它而更穩定地為咱們的試驗效勞。
離心機作為一種試驗室通用儀器，簡直每個試驗室都會配置一到兩臺乃至數臺。我們對其并不生疏，咱們整理了一些關于離心機及其轉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：粒子旋轉的加快度
m：粒子的有效質量，g為單位
ω：粒子旋轉的角速度，弧度/s為單位
r：粒子的旋轉半徑，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)的倍數來表明，因而稱為相對離心力(RCF)。常用數字×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于地球重力的倍數，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為每分鐘轉數
由上式可知，只需給出旋轉半徑r，則RCF和rpm之間能夠彼此換算。
因為回頭的形狀及結構的差異，每臺二手離心機的離心管從管口至管底的各點與旋轉軸之間的間隔是不一樣的，所以在核算時規定旋轉半徑均用平均半徑rav替代，即大半徑rmax和小半徑rmin的平均值。
一般，低速離心時常以轉速rpm來表明，高速離心時則以g表明。報告離心條件時運用RCF比rpm要科學，因為它能夠真實地反映顆粒在離心管內不同方位的離心力及其動態變化。
WIGGENS離心機均有RPM和RCF雙顯示功用，操作者能夠一望而知的看到轉速和離心力。
二、離心機的品種
離心機按用處分為工業用離心機和試驗用離心機。后者根據功用又分為制備性離心機和分析性離心機。制備性離心機一般用來別離各種生物材料，別離的樣品量比較大，也是大多數科研試驗室裝備的離心機品種。分析性離心機常用來研究純的生物大分子和顆粒的理化性質，一般有光學體系，可監測粒子在離心場中的行為，能推斷物質的純度、形狀和分子量等，且都是超速離心機。此處和我們共享下幾種試驗室常用的制備性離心機。
制備性離心機根據轉速可分為普通離心機、高速離心機、超速離心機等。詳細如下：
1、普通離心機
大轉速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，其轉速不能嚴格控制，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，如：細胞等。在細胞培養試驗室常常能見到。
2、高速離心機
轉速為2000-25000rpm，大RCF為89000×g，大容量可達3L，一般都有制冷體系，以消除高速旋轉回頭與空氣之間沖突而發生的熱量，離心室的溫度能夠調理和維持在0℃-4℃，能夠嚴格的控制轉速溫度和時間，并有指針或數字顯示。一般用于微生物菌體、細胞碎片、大細胞器、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、小細胞器或單個分子。高速離心機是試驗室中常見的離心機類型，一般的分子試驗室都會裝備。
3、超速離心機
轉速可達50000-80000rpm，RCF高可達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帶別離，需嚴格配平(誤差<0.1g)。與高速離心機的主要區別是增加了真空體系。常用于別離亞細胞器、病毒、核酸、蛋白質和多糖等。超速離心機價格較高，一般只有大型試驗室或公共平臺才進行裝備。
三、離心機轉子的品種
離心機的轉子是其主要的工作部件，一臺離心機的全套轉子乃至比離心機主機還要貴。且轉子的標準、品種的多少也是衡量離心機生產技能把握程度的重要標志，常見的轉子類型主要為固定角轉子、水平轉子。此外還有區帶轉子、接連流動轉子、筆直轉子等，這些類型的轉子并不常用，咱們在這里就不做介紹了。
1、水平轉子
又稱甩平轉子、蕩平轉子?；仡^靜止時，處于回頭中的離心管中心線與旋轉軸平行?；仡^旋轉加快時，離心管中心線由平行方位逐步過渡到筆直方位，即與旋轉軸成90°角。此種轉子主要用于樣品做密度梯度離心。顆粒移動間隔長，相應離心時間一般也較長，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生改變，因而離心作用好，但因顆粒在離心場中是從旋轉中沿徑向散離出去，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，因而也會發生對流，但比固定角轉子小。低速發動或停機時會發生振動，影響別離作用。水平轉子又分為敞開式和封閉式兩種，一般制備容量大，轉速小于10000rpm，離心力場在16000×g以內的，作為敞開式，主要用于樣品的初別離。制備容量較前者小，轉速大于10000rpm，離心力場在16000×g以上的，為了減少風力的影響，一般作為封閉式，主要用于線粒體、葉綠體、細胞核等的別離和密度梯度離心。此外，用于離心酶標板的轉子也可概括為水平轉子。
2、固定角轉子
離心管與轉子的轉軸之間有一定的角度，角度變化范圍一般在14°-45°，如下圖1。此種轉子重心低，壽命長，容量較大，轉速較高，能承受的大離心力可達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，構成沉淀，因而這種轉子能很快地搜集沉淀物。別離過程中，因為管壁的作用，在離心管內將會引起激烈的對流，對具有相同沉降速率的顆粒會發生不良影響。