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湖南湘儀離心機(jī)認(rèn)知

湖南湘儀離心機(jī)認(rèn)知

離心機(jī)是生物學(xué)實驗中必不可少的儀器,看似通用的儀器,卻是有許多學(xué)問的,實驗操作中我們需要了解離心機(jī)知識,能夠合理利用它而更穩(wěn)定地為我們的實驗服務(wù)。

 、離心技術(shù)的基本原理

當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動時,由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān),并且又與重力場的強度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。
此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的絕對的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴(kuò)散產(chǎn)生沉降運動。
離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算
離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,般以g(重力加速度)的倍數(shù)來表示。
10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。
例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當(dāng)離心力為8000g 時,其轉(zhuǎn)速應(yīng)為:8489即約為8500rpm。

二、離心機(jī)的種類

  離心機(jī)按用途分為工業(yè)用離心機(jī)和實驗用離心機(jī)。后者根據(jù)功能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)般用來分離各種生物材料,分離的樣品量比較大,也是大多數(shù)科研實驗室配備的離心機(jī)種類。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),般有光學(xué)系統(tǒng),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)。此處和大家分享下幾種實驗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。具體如下:

1、普通離心機(jī)

  大轉(zhuǎn)速6000rpm左右,大RCF接近6000g,容量為幾十毫升至幾升,分離形式是固液沉降分離,其轉(zhuǎn)速不能嚴(yán)格控制,通常不帶冷凍系統(tǒng),室溫操作,用于收集易沉淀的大顆粒物質(zhì),如:細(xì)胞等。在細(xì)胞培養(yǎng)實驗室常常能見到。

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,般都有制冷系統(tǒng),以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量,離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0℃-4℃,可以嚴(yán)格準(zhǔn)確的控制轉(zhuǎn)速溫度和時間,并有指針或數(shù)字顯示。通常用于微生物菌體、細(xì)胞碎片、大細(xì)胞器、硫酸銨沉淀和免疫沉淀物等的分離純化工作,但不能有效地沉降病毒、小細(xì)胞器或單個分子。高速離心機(jī)是實驗室中常見的離心機(jī)類型,般的分子實驗室都會配備。

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,分離形式為差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離,需嚴(yán)格配平(誤差<0.1g)。與高速離心機(jī)的主要區(qū)別是增加了真空系統(tǒng)。常用于分離亞細(xì)胞器、病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。超速離心機(jī)價格較高,般只有大型實驗室或公



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