离心机转子类型:摆动斗与固定角

离心分离是生物化学,分子生物学,医学,食品科学和工业领域中用于材料分离的最广泛使用的实验室技术之一。这完全与重力和质量有关:在足够多的时间下,异构溶液中的粒子将根据其大小和密度进行分离。较小,密度较小的颗粒也可能向下迁移,但并非总是如此。一些粒子将永远不会沉降,但会悬浮在溶液中。离心机迫使该过程更快,更有效。事实证明,离心机的用途如此强大且广泛应用于科学领域,以至于自19世纪末以来,离心机已成为实验室设备的常见部件。

离心管

离心管,显示分离。

离心利用向心力的作用,将异质溶液分离成上清液和沉淀。现代离心机通过以高速度旋转溶液来增加重力,以增加沉降速度。在此过程中,具有高颗粒密度的材料将朝着离心轴沉淀(沿着管子向下),而具有低颗粒密度的材料将朝着离心轴沉淀掉。例如,悬浮的细菌细胞具有高的颗粒密度,并且倾向于沉降到底部。

当使用相对便宜且易于使用的设备施加10,000 g的力时,在正常重力(1 g)的作用下通常需要数小时或数天的过程可以缩短到只有几分钟。通常会听到每分钟转数(RPM);旋转的次数越多,速度越快,施加的能量也越大。相对离心力(RCF)是表达重力(g力)或转子转动的另一种方式。因此,很明显可以看到这种简单的设备如何使研究人员轻松分离组织,细胞,细胞器和大分子,以进行进一步研究。

 

离心机由转子组成,转子用于容纳发生分离的试管。离心机转子有两种主要类型:定角离心机或摆动斗。固定角转子将管子相对于旋转轴保持稳定的角度(通常为45°)。甲吊桶式转子摆动当施加并在近似相对于旋转角度的90°的角度保持所述细胞向心力进行。回想一下,密度更大的材料将朝着向心力的角度分开。因此,在摆桶式转子中,颗粒物料将在圆锥形离心管的底部形成,而在固定角度转子中加工的管将在侧面形成沉淀。如果固体被夹在管子的角度中,这可能是有问题的。

 
Thermo Scientific定角离心机转子。

Thermo Scientific定角离心机转子。

在所有条件都相同的情况下,摆桶式转子提供了优越的沉降位置,这使它们成为离心样品的明显选择。但是,定角转子具有有价值的功能,通常使它们成为更理想的选择。这些是什么?首先,由于固定角度的转子具有简单而有效的管间距,因此与摆式转子相比,它可以容纳更多数量的管,从而使其在高通量应用中更加实用。接下来,由于金属合金材料的刚性设计,固定转子可以承受更高的重力,这在分离生物大分子(如RNA,DNA和蛋白质)时是必需的。

无论您的应用程序和转子设计如何,离心分离都是分离溶液中微分子和大分子的强大工具。每天都会使用各种类型和大小的离心机在法医调查(例如,分离和研究血液和尿液),药物开发(表征大分子),食品纯度(例如从牛奶中去除脂肪)和废水管理(分离“污泥”和水中的重金属)。