离心机简介

概述

离心机是全球几乎每个生物医学研究实验室都使用的仪器。

离心分离是通过离心分离复杂混合物成分的过程。

通过以极高的速度旋转实验室样品,给定混合物的成分将受到离心力,这将导致更稠密的颗粒从旋转轴移开,而较轻的颗粒向旋转轴移动。这些颗粒可以在管的底部沉淀成所谓的沉淀,然后可以进一步处理或分析该分离的样本或剩余的溶液(上清液)。
 

离心机的组成和离心机运行的参数

离心机的主要组成部分是转子,转子是高速旋转的运动部件。

转子可以固定在适当的位置,或者离心机可以使用固定在称为主轴的零件顶部的多个转子。

通常,离心机转子的盖子会拧紧,以防止样品飞出。

许多离心机将具有制冷单元,该制冷单元允许在旋转过程中控制内部温度。

它们还具有用于输入每次运行参数的旋钮或按钮,这些参数可以包括旋转的持续时间,温度以及旋转的大小(以速度或相对力表示)。

旋转速度以RPM或每分钟转数来衡量。RPM是一个棘手的值,因为不是导致颗粒从混合物中分离出来的离心机的速度,而是作用在这些颗粒上的力。

作用在粒子上的力与离心机转子的半径有关,并且由于不同的离心机具有不同的转子尺寸,因此可以以相同的速度或RPM施加不同的力。

离心强度也可以量化为相对离心力或RCF。RCF通常表示为地球重力加速度的倍数。

RCF表示为转子半径和角速度平方除以地球重力加速度的乘积。

RCF可以通过以下公式与RPM相关联,其中r代表以厘米为单位的离心机半径。

使用此方程式可以表示失败或成功实验之间的差异,但是您不必对每个新过程都应用此计算。离心机通常带有列线图,可以很容易地将RCF转换为RPM。使用直尺连接离心机的半径和给定的RPM值,以获得RCF。
 

操作离心机

要开始旋转样品,请考虑温度。如果使用冷藏离心机,则需要在开始旋转之前使机器内部温度达到所需的温度,或者您可以找到其他方法来冷却转子。

即将旋转之前,请确保已拧紧并固定了所有试管上的盖子。

装入试管时,请确保每个样品都与另一个样品直接平衡。

如果只有一根管子,那么再做一根可以作为配重的管子。

如果您有三支试管,可以将它们排列成三角形,以使它们彼此等距。

平衡离心机的重量至关重要。离心机转子达到高速并具有大量动能。如果平衡不当,则会将整个离心机从其静止位置推进,并造成严重损坏。

一旦确认转子和盖子牢固,就启动离心机并四处徘徊,直到达到所需的速度。如果您发现问题电话,并且经验丰富的实验室成员会来帮助您。

离心完成后,您应该能够在离心管底部看到沉淀的生物样本,该沉淀与溶液的其余部分或上清液分离。

可以通过倒出上清液(将其倒出的奇特名称或将其吸出)来去除上清液。

然后可以通过称为重悬的过程将纯化后的样本返回溶液。重复离心或旋转细胞,然后吸出细胞,然后重悬在缓冲液中,通常称为洗涤细胞。

应用

既然您已经了解了离心的一些基础知识,现在该来看看那里的某些类型的离心机以及可以执行的离心程序。

定角转子离心机可能是您在实验室中会遇到的**常见的仪器类型。许多台式离心机都属于此类。

这些离心机中的试管位于固定的倾斜位置,用于差分离心方案中。在这些协议中,可以使用一系列不同速度的离心来纯化生物样品,例如动物细胞。通常,这些协议涉及几个细胞洗涤步骤。

与定角转子相比,回转转子具有可弯曲的管架,可让样品向外旋转。这些转子在密度梯度离心等应用中很有用,在该应用中,生物样品会迁移到梯度介质的不同层。这种类型的离心分离可用于快速将一种细胞类型与另一种细胞类型分离,或用于分离单个细胞器。

**后,超速离心机是您在实验室中发现的所有离心机的老大哥。它可以超过70,000 rpm的转速旋转,非常适合分离DNA或病毒等小颗粒。

由于该离心机的高速运行,因此应格外小心,以确保适当平衡负载,并确保转子和盖子均牢固。