离心机的主要构造和类型简析 离心机的主要构造和类型简析 　　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1般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大份子和颗粒的理化性质，根据待测物资在离心场中的行动(用离心机中的光学系统连续监测)，能推断物资的纯度、形状和份子量等。　　分析性离心机都是超速离心机。　　1. 制备性离心机可分为3类：　　⑴ 普通离心机：最大转速6000 rpm左右，最大相对离心力近6000×g，容量为几10毫升至几升，分离情势是固液沉降分离，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，用于搜集易沉降的大颗粒物资，如红血球、酵母细胞等。这类离心机多用交换整流子电动机驱动，机电的碳刷易磨损，转速是用电压

　　离心机可分为工业用离心机和实验用离心光缆曲折实验机机。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1般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大份子和颗粒的理化性质，根据待测物扭簧改变实验机质在离心场中的行动(用离心机中的光学系统连续监测)，能推断物资的纯度、形状和份子量等。

　　分析性离心机都是超速离心机。

　　1. 制备性离心机可分为3类：

　　⑴ 普通离心机：最大转速6000 rp球盘式磨擦磨损实验机m左右，最大相对离心力近6000×g，容起球实验机量为几10毫升至几升，分离情势是固液沉降分离，转子有角式和外摆式，其转速不能严格控制，通常安全鞋紧缩实验机不带冷冻系统，于室温下操作，用于搜集易沉降的大颗粒物资，如红血球、酵母细胞等。这类离心机多用交换整流子电动机驱动，机电的碳刷易磨损，转速是用电压调压器调理，起动电流大，速度升降不均匀，1般转头是置于1个硬质钢轴上，因此精确地平衡离心管及内容物就极其重要，否则会破坏离心机。

　　⑵ 高速冷冻离心机：最大转速为20000～25000rpm(r/m复合冲击实验机in)，最大相对离心力为89000×g，最大容量可达3升，分离情势也是固液沉降分离，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活动式转头、1般都有制冷系统，以消除高速旋转转头与空气之间磨擦而产生的热量，离心室的温度可以调理和保持在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，通经常使用于微生物菌体、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(如核蛋白体)或单个份子。

　　⑶ 超速离心机：转速可达500门窗3性实验机00～80000 rpm，相对离心力最大可达510000×g，最著名的生产厂商有美国的贝克曼企业和日本的日立企业等，离心容量由几10毫升至2升，分离的情势是差速沉降分离和密度梯度区带分离，离心管平衡允许的误差要小于0.1环境万能实验机克。

　　超速离心机的出现，使生物科学的研究领域有了新的扩大，它能使过去仅仅在电子显微镜视察到的亚细胞器得到分级分离，还可以分离病毒、核酸、蛋白质和多糖等。超速离心机主要由驱动和速度控制、温度控制、真空系统和转头4部份组成。超速离心机的驱动装置是由水冷或风冷电动机通过精密齿轮箱或皮带变速，或直接用变频感应机电驱动，并由微机进行控制，由于驱动轴的直径较细，因此在旋转时此细轴可有1定的弹性曲折，以适应转头轻度的不平衡，而不致于引发震动或转轴损伤，除速度控制系统外，还有1个过速保护系统，以避免转速超过转头最大规定转速而引发转头的撕裂或爆炸，为此，离心腔用能承受此种爆炸的装甲钢板密闭。温度控制是由安装在转头下面的红外线射量感受器直接并连续监测离心腔的温度，以保证更准确更灵敏的温度调控，这类红外线温控比高速离心机的热电偶控制装置更敏感，更准确。超速离心机装有真空系统，这是它与高速离心机的主要区分。离心机的速度在2000 rpm以下时，空气与旋转转头之间的摩擦只产生少许的热，速度超过20000 rpm时，由摩擦产生的热量显著增大，当速度在40000 rpm以上时，由摩擦产生的热量就成为严重问题，为此，将离心腔密封，并由机械泵和分散泵串连工作的真空泵系统抽成真空，温度的变化容易控制，摩擦力很小，这样才能到达所需的超高转速。

　　2. 转头：

　　⑴ 角式转头：角式转头是指离心管腔与转轴成1定倾角的转头。它是由1块完全的金属制成的，其上有4～12个装离心管用的机制孔穴，即离心管腔，孔穴的中心轴与旋转轴之间的角度在20～40度之间，角度越大沉降越结实，分离效果越好。这类转头的优点是具有较大的容量，且重心低，运转平衡，寿命较长，颗粒在沉降时先沿离心力方向撞向离心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的1侧就会出现颗粒沉积，此现象称为“壁效应”，壁效应容易使沉降颗粒受突然变速所产生的对流扰乱，影响分离效果。

　　⑵ 荡平式转头：这类转头是由吊着的4或6个自由活动的吊桶(离心套管)构成。当转头静止时，吊桶垂直悬挂，当转头转速到达每分钟200到800转时，吊桶荡至水平指针式拉力实验机位置，这类转头最合适做密度梯度区带离心，其优点是梯度物资可放在保持垂直的离心管中，离心时被分离的样品带垂直于离心管纵轴，而不像角式转头中样品沉淀物的界面与离心管成1定角度，因此有益于离心结束后由管内分层取出已分离的各样品带。其缺点是颗粒沉降距离长，离心所需时间也长。

　　⑶ 区带转头：区带转头无离心管，主要由1个转子桶和可旋开的顶盖组成，转子桶中装有10字型隔板装置，把桶内分隔成4个或多个扇形小室，隔板内有导管，梯度液或样品液从转头中央的进液管泵入，通过这些导管散布到转子4周，转头内的隔板可保持样品带和梯度介质的稳定。沉降的样品颗粒在区带转头中的沉降情况不同于角式和外摆式转头，在径向的散射离心力作用下，颗粒的沉降距离不变，因此区带转头的“壁效应”极小，可以免区带和沉降颗粒的紊乱，分离效果好，而且还有转速高，容量大，回收梯度容易和不影响分辨率的优点，使超离心用于制备和工业生产成为可能。区带转头的缺点是样品和介质直接接触转头，耐腐蚀要求高，操作复杂。

　　⑷ 垂直转头：其离心管是垂直放置，样品颗粒的沉降距离最短，离心所需时间也短，合适用于密度梯度区带离心，离心结束后液面和样品区带要作910度转向，因此降速要慢。⑸ 连续活动转头：可用于大量培养液或提取液的浓缩与分离，转头与区带转头类似，由转子桶和有入口和出口的转头盖及附属装置组成，离心时样品液由入口连续流入转头，在离心力作用下，悬浮颗粒沉降于转子桶壁，上清液由出口流出。

　　3. 离心管：离心管主要用塑料和不锈钢制成，塑料离心管经常使用材料有聚乙烯(PE)，聚碳酸酯(PC)，聚丙烯(PP)等，其中PP管性能较好。塑料离心管的优点是透明(或半透明)，硬度小，可用穿刺法取出梯度。缺点是易变形，抗有机溶剂腐蚀性差，使用寿命短。不锈钢管强度大，不变形，能抗热，抗WE100B液晶显示万能实验机冻，集装袋跌落实验机抗化学腐蚀。但用时也应避免接触强腐蚀性的化学药品，如强酸、强碱等。塑料离心管都有管盖，离心前管盖必须盖严，颠倒不漏液。

　　管盖有3种作用：①避免样品外泄。用于有放射性或强腐蚀性的样品时，这点特别重要。②避免样品挥发。③支撑离心管，避免离心管变形。

　　4. 分析性离心机：分析性离心机使用了特殊设计的转头和光学检测系统，以便连续地监视物资在1个离心场中的沉降进程。从而肯定其物理性质。分析性超速离心机的转头是椭圆形的，以免应力集中于孔处。此转头通过1个有柔性的轴联接到1个高速的驱动装置上，转头在1个冷冻的和真空的腔中旋转，转头上有2～6个装离心杯的小室，离心杯是扇形石英的，可以上下透光，离心机中装有1个光学系统，在全部离心期间都能通过紫外吸取或折射率的变化监测离心杯中沉降着的物资，在预定的期间可以拍摄沉降物资的照片，在分析离心杯中物资沉降情况时，在重颗粒和轻颗粒之间构成的界面就像1个折射的透镜，结果在检测系统的照相底板上产生了1个“峰”，由于沉降不断进行，界面向前推动，因此峰也移动，从峰移动的速度可以计算出样品颗粒的沉降速度。分析性超速离心机和主要特点就是能在短时间内，用少许样品就能够得到1些重要信息，能够肯定生物大份子是不是存在，其大致的含量，计算生物大份子的沉降系数，结合界面分散，估计份子的大小，检测份子的不均1性及混合物中各组份的比例，测定生物大份子的份子量，还可以检测生物大份子的构象变化等。

　　制备性超速离心的分离方法：

　　1. 差速沉降离心法：这是最普通的离心法。即采取逐步增加离心速度或低速和高速交替进行离心，使沉降速度不同的颗粒，在不同的离心速度及不同离心时间下分批分离的方法。此法1般用于分离沉降系数相差较大的颗粒。差速离心首先要选择好颗粒沉降所需的离心力和离心时间。当以1定的离心力在1定的离心时间内进行离心时，在离心管底部就会得到最大和最重颗粒的沉淀，分出的上清液在加大转速下再进行离心，又得电线电缆水洗色牢度实验机高压实验机到第2部份较大较重颗粒的沉淀及含较小和较轻线材改变实验机颗粒的上清液，如此屡次离心处理，即能把液体中的不同颗粒较好地分离开。此法所得的沉淀是不均1的，仍杂有其它成份，需经过2～3次的再悬浮和再离心，才能得到较纯的颗粒。此法主要由于组织匀浆液中分离细胞器和病毒，薄膜复合实验机其优点是：操沙发耐久实验机作简易，离心后用倾倒法便可将上清液与沉淀分开，并可以使用容量较大的角式转子。缺点是：须屡次离心，沉淀中有夹带，分离效果差，不能1次得到纯颗粒，沉淀于管底的颗粒受挤压，容易变性失活。

　　2. 密度梯度区带离心法(简称区带离心法)：区带离心法是将样品加在惰性梯度介质中进行离心沉降或沉降平衡，在1定的离心力下把颗粒分配到梯度中某些特定位置上高低温湿热交变振动3综合实验机，构成不同区带的分离方法。

　　此法的优点是：①分离效果好，可1次取得较纯颗粒;②适应范围广，能象差速离心法1样分离具有沉降系数差的颗粒，又能分离有1定浮力密度差的颗粒;③颗粒不会挤压变形，脚轮负载性能实验性能保持颗粒活性，并避免已构成的区带由于对流而引发混合。

　　此法的缺点是：①离心时间较长;②需要制备惰性梯度介质溶液;③操作严格，不容易掌握。

　　密度梯度区带离心法又可分为两种：

　　(1)差速区带离心法：当不同的颗粒间存在沉降速度差时(不需要像差速沉降离心法所要求的那样大的沉降系数差)。在1定的离心力作用下，颗粒各自以1定的速度沉降，在密度梯度介质的不同区域上构成区带的方法称为差速区带离心法。此法仅用于分离有1定沉降系数差的颗粒(20% 的沉降系数差或更少)或份子量相差3倍的蛋白质，与颗粒的密度无关，大小相同，密度不同的颗粒(如线粒体，溶酶体等)不能用此法分离。离心管先高速实验机装好密度梯度介质溶液，样品液加在梯度介质的液面上，离心时，由于离心力的作用，颗粒离开原样电池振动台实验机品层，按不同沉降速度向管底沉降，离心1定时间后，沉降的颗粒逐步分开，最后构成1系列界面清楚的不连续区带，沉降系数越大，往下沉降越快，所显现的区带也越低，离心必须在沉降最快的大颗粒到达管底前结束，样品颗粒的密度要大于梯度介质的密度。梯度介质通经常使用蔗糖溶液，其最大密度和浓度可达1.28 kg/cm3和60%。此离心法的关键是选择适合的离心转速和时间

　　(2)等密度区带离心法：离心管中预先放置好梯度介质，样品加在梯度液面上，或样品预先与梯度介质溶液混合后装入离心管，通过离心构成梯度，这就是预构成梯度和离心构成梯度的等密度区带离心产生梯度的2种方式。离心时，样品的不同颗粒向上浮起，1直移动到与它们的密度相等的等密度点的特定梯度位置上，构成几条不同的区带，这就是等密度离心法。体系到达平衡状态后，再延长离心时间和提高转速已无意义，处于等密度点上的样品颗粒的区带形状和位置均不再受离心时间所影响，提高转速可以缩短到达平衡的时间，离心所需时间以最小颗粒到达等密度点(即平衡点)的时间为基准，有时长达很多天。等密度离心法的分离效力取决于样品颗粒的浮力密度差，密度差越大，分离效果越好，与颗粒大小和形状无关，但大小和形状决定着到达平衡的速度、时间和区带宽度。

　　等密度区带离心法所用的梯度介质通常为氯化绝CSCl挺度实验机，其密度可达1.7 g/cm3。此法可分离核酸、亚细胞器等，也能够分离复合蛋白质，但简单蛋白质不适用。搜集区带的方法有许多种，例如：

　　(1) 用注射器和滴管由离心管上部吸出。

　　(2) 有针刺穿离心管底部滴出。

　　(3) 用针刺穿离心管区带部分的管壁，把样品区带抽出。

　　(4)用1根细管插入离心管底，泵入超过梯度介质最大密度的取代液，将样品和梯度介质压出，用自动部份搜集器搜集。

　　离心水泥防水涂料专用拉力实验机操作的注意事项高速与超速离心机是生化实验教学和生化科研的重要精密装备，因其转速高，产生的离心力大，使用不当或缺少定期的检验和保养，都可能产生严重事故，因此使用离心机时都必须严格遵照操作规程。

　　1. 使用各种离心机时，必须事前在天平上精密地平衡离心管和其内容物，平衡时重量之差不得超过各个离心机说明书上所规定的范围，每一个离心机不同的转头有各自的允许差值，转头中绝对不能装载单数的管子，当转头只是部份装载时，管子必须相互对称地放在转头中，以便使负载均匀地散布在转头的周hast高压加速老化实验机围。

　　2. 装载溶液时，要根据各种离心机的具体操作说明进行，根据待离心液体的性质及体积选用合适的离心管，有的离心管无盖，液体不得装得过量，以防离心时甩出，造成转头不平衡、生锈或被腐蚀，而制备性超速离心机的离心管，则常常要求必须将液体装满，以避免离心时塑料离心管的上部凹陷变形。每次使用后，必须仔细检查转头，及时清洗、擦干，转头是离心机中须重点保护的部件，搬动时要谨慎，不能碰撞，避免造成伤痕，转头长时间不用时，要涂上1层上光腊保护，严禁使用显著变形、损伤或老化的离心管。

　　3. 若要在低于室温的温度下离心时。转头在使用前应放置在冰箱或置于离心机的转头室内预冷。

　　4. 离心进程中不得随便离开，应随时视察离心机上的仪表是不是正常工作，如有异常的声音应马上停机检查，及时排除故障。

　　5. 每一个转头各有其最高允许转速和使用积累限时，使用转头时要查阅说明书，不得过速使用。每转头都要有1份使用档案，记录积累的使用时间，若超过了该转头的最高使用限时，则须按规定降速使用。