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      詳解離心機的基本原理、類型及操作應用

      信息來源: 湘銳離心機    發布時間:2022-07-26    閱讀:

       離心機是一種全球幾乎所有研究實驗室都在使用的儀器。

       離心是一個基本的實驗室操作過程,它使用離心機來分離復雜混合物中的組分。

       在極高速度下離心實驗樣品,混合物中的組分會受到離心力的影響,使得較高密度的顆粒離開軸心方向移動,而密度小的顆粒則朝向軸心方向移動。

       這些顆粒會沉積在管底,形成所謂的沉淀物,這樣分離得到的樣品,或被稱為上清的余液,都可用作進一步處理或者分析。

       離心機的組成和離心的參數

       離心機的主要元件是轉頭,它是高速離心時轉動的部件。

       轉頭可以被固定在離心機上,也可以是一個離心機使用多個轉頭,將它們裝在稱為主軸的部件上。

       離心機轉頭通常還帶有一個蓋子,能緊緊擰上蓋住,防止樣品飛出來。

       許多離心機會有一個制冷單元,它可以保持內部溫度在離心時得到控制。

       離心機上還有旋鈕或按鈕用以輸入每次離心所需要的參數:

       包括離心時間、溫度、和離心快慢,它可以是以速度或以相對離心力為單位。

       離心速度用RPM來計量,即每分鐘的旋轉次數。RPM值有時有誤導性,因為造成顆粒從混合物中分離出來的不是離心的速度,而是作用在這些顆粒上的作用力。

       這種作用力與離心機轉頭的半徑相關,由于不同的離心機有不同的轉頭大小,這樣在同一個RPM速度下,產生的作用力會有不同。

       離心力也可以用RCF相對離心力來定量。RCF通常表現為地球重力加速度的倍數。

       RCF的計算公式是轉頭半徑乘以角速度平方,然后除以地球的重力加速度。

       RCF通過下面的公式和RPM相關,其中r代表離心機的半徑,以厘米為單位。

       對該公式的使用可能會影響到實驗的成功或失敗,但您不必在每個新的操作中都采用這種計算方法。離心機通常都附帶了圖表來幫助簡單地換算RCF和RPM。用一個尺子連接離心機的半徑和一個已知的RPM數值,就可以得到RCF數值。

       離心操作

       在開始離心您的樣品之前,先要考慮溫度。如果您在使用一個冷凍離心機,那么在開始前需要讓儀器內部的溫度達到您的理想值,或者用別的方法來給轉頭降溫。

       離心即將開始前,需確定您所有的管蓋都蓋緊不會松開了。

       在將離心管放入轉頭時,要保證每個樣品和另一個相對位置的樣品重量一致。

       如果您只有一個離心管,那就要找到另一個等重的離心管來保證平衡。

       如果您有三個同樣重量的離心管,可以將它們擺成一個三角位置以保證相互平衡。

       重量平衡在離心中非常重要。離心機的轉頭在高速運動中有很高的動態能量。如果沒有正確平衡好,整個離心單位會脫離它所在的位置,造成嚴重的損害。

       一旦您確定轉頭和蓋子都固定好了,就可開始離心,在速度達到您設定的最高轉速前不要離開。如果您發現問題,找一個有經驗的實驗人員來幫助您。

       離心結束后,您應當會看見您的生物學樣品位于離心管底部的沉淀中。它已經從稱為上清的余液中分離出來了。

       可以通過傾倒,也就是直接倒出來去除上清,也可將上清吸出,就是用真空吸力將其吸出。

       純化的樣品可以被重新放回溶液中,這個過程稱之為重懸。重復離心細胞,然后吸出上清留下細胞,再用緩沖液重懸細胞,這個過程稱之為細胞洗滌。

       離心機的類型及應用

       固定角轉頭離心機可能是您在實驗室里最常見到的。許多臺式離心機就是這種類型。

       在這種離心機中,離心管呈固定的角度放置,它適用于差異離心方法。在這些方法中,可應用一系列不同速度的離心來純化多種生物樣品,例如動物細胞。通常這些方法會包括幾個細胞洗滌步驟。

       與固定角轉頭不同,甩平式轉頭有靈活的離心管支架,使得樣品在旋轉時向外甩起。這種轉頭對某些應用很有幫助,如密度梯度離心,可將生物樣品在密度梯度介質中分離到不同的密度層。這種離心有助于快速分離不同的細胞類型,或者分離某種單獨的細胞器。

       **,超速離心機是實驗室中所有離心機的老大哥。它的離心速度可以超過70,000RPM。這樣它可以用來分離小顆粒,例如DNA或者病毒。

       因為這種離心機的高速度,要格外小心來保證它的樣品承載得到了正確的平衡,并要確保轉頭和轉頭蓋都是牢固的。

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