实验室离心机主要结构和类型、操作方法、注意事项 |
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前言： 离心技术在生物科学， 特别是在生物化学和分子生物学研究领域， 已得到十分广泛的 应用， 每个生物化学和分子生物学实验室都要装备多种型式的离心机。 离心技术主要用于各 种生物样品的分离和制备， 生物样品悬浮液在高速旋转下， 由于巨大的离心力作用， 使悬浮 的微小颗粒 ( 细胞器、 生物大分子的沉淀等 ) 以一定的速度沉降， 从而与溶液得以分离， 而沉 降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。
一般情况下，低速离心时常以转速 “ rpm ” 来表示，高速离心时则以 “ g ” 表示。计算颗粒 的相对离心力时，应注意离心管与旋转轴中心的距离 “ r ” 不同，即沉降颗粒在离心管中所处 位置不同， 则所受离心力也不同。 因此在报告超离心条件时， 通常总是用地心引力的倍数 “× g ” 代替每分钟转数 “ rpm ” ，因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态 变化。科技文献中离心力的数据通常是指其平均值 (RCFav) ，即离心管中点的离心力。
为便于进行转速和相对离心力之间的换算， Dole 和 Cotzias 利用 RCF 的计算公式，制 作了转速 “ rpm ” 、相对离心力 “ RCF ” 和旋转半径 “ r ” 三者关系的列线图，图式法比公式计算法 方便 ( 列线图参见附录 ) 。 换算时， 先在 r 标尺上取已知的半径和在 rpm 标尺上取已知的离心 机转数， 然后将这两点间划一条直线， 与图中 RCF 标尺上的交叉点即为相应的相对离心力数 值。注意， 若已知的转数值处于 rpm 标尺的右边， 则应读取 RCF 标尺右边的数值， 转数值处 于 rpm 标尺左边，则应读取 RCF 标尺左边的数值。
离心机的主要构造和类型
离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。实验用离心机又分为制备性离心机和分 析性离心机， 制备性离心机主要用于分离各种生物材料， 每次分离的样品容量比较大， 分析 性离心机一般都带有光学系统， 主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质， 依据待测 物质在离心场中的行为 ( 用离心机中的光学系统连续监测 ) ， 能推断物质的纯度、 形状和分子 量等。分析性离心机都是超速离心机。
1. 制备性离心机可分为三类：
⑴普通离心机：最大转速 6000rpm 左右，最大相对离心力近 6000 × g ，容量为几十毫升 至几升，分离形式是固液沉降分离， 转子有角式和外摆式，其转速不能严格控制， 通常不带 冷冻系统，于室温下操作，用于收集易沉降的大颗粒物质，如红血球、酵母细胞等。这种离 心机多用交流整流子电动机驱动， 电机的碳刷易磨损， 转速是用电压调压器调节， 起动电流 大， 速度升降不均匀， 一般转头是置于一个硬质钢轴上， 因此精确地平衡离心管及内容物就 极为重要，否则会损坏离心机。
⑵高速冷冻离心机：最大转速为 20000 ～ 25000rpm(r/min) ，最大相对离心力为 89000 × g ，最大容量可达 3 升，分离形式也是固液沉降分离，转头配有各种角式转头、荡平 式转头、区带转头、 垂直转头和大容量连续流动式转头、 一般都有制冷系统，以消除高速旋 转转头与空气之间摩擦而产生的热量， 离心室的温度可以调节和维持在 0 ～ 40C ， 转速、 温度 和时间都可以严格准确地控制， 并有指针或数字显示，通常用于微生物菌体、细胞碎片、大 细胞器、 硫铵沉淀和免疫沉淀物等的分离纯化工作， 但不能有效地沉降病毒、 小细胞器如核 |
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