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超速离心机、高速离心机操作应用及基本理论

高速离心机、超速离心机在医学生物领域里的实验室、医院、大中院校、科研单位等用于分离细胞和细菌纯化和分离病毒、RNA、DNA、质粒和蛋白质等生D物大分子。下面简单介绍离心机操作、离心过程注意事项、离心技术等方面的常识。

基本操作

l)电源开启。

2)选择时间:按“time”选定时间后按“enter,,。

3)选择温度:按“etmp”选定温度后按“enetr”。

4)选择速度:按“甲m,’选定速度后按“enter”。

5)样品准备:高速离心机离心管样品加量多少都可以,但不能超过本管容量,一定要加盖平衡(差别不能过大)对称放人转子中。高速离心机大多是角转子。离心管容量50一5加mL等。超速离心机就不同于高速机,要求条件高,它有多种转子,角式、水平式,垂直式,还有区带转子,样品加人一定要满,尤其水平转子。角转子加盖封盖以不外溢为准,平衡要用精确度高的天平,连同套管(水平)及盖子和螺丝(角转子)一起平衡。对称放置和悬挂。离心管容量5一30mL等。

超速离心机各种转子(角转子、水平、垂直转子等)

图1 超速离心机各种转子(角转子、水平、垂直转子等)

6)转子准备:一般医学生物领域要离心的样品都要求低温,为保活性,所以要在离心前一个小时将转子放人冰箱冷藏室降温。

7)样品平衡好后,水平转子对称悬挂,角转子对称放置。有提手的将转子提起,对准离心机转轴轻轻放置,切记一定要将把手拿下。没有提手的用双手握住两侧,对准转轴放置,确定放好后,关门启动(高速离心机一般没有真空系统,而超速离心机都有)。

8)离心完毕:高速离心机待转子停止、蜂鸣器响,方可打开门,超速离心机待放完真空、蜂鸣器响,方可开门,取出转子及样品,清洁转子及离心机腔体。

9)关闭电源,做好记录。

10)为让水汽蒸发,不要马上关离心机盖。


离心过程注意事项

l)离心转头的选用:离心中常用的是角转子和水平转子。角转子常用来差速离心分离s(沉降系数)值相差较大(:110)的样品。水平转子常用于密度梯度和等密度离心。另有一种垂直转子很少用,此转子主要用于等密度离心,以缩短离心时间。

2)离心管的选用:①玻璃离心管绝对不能在高、超速离心机上使用。②PA管:化学性能稳定,半透明,耐高温消毒。③PP管:化学性能稳定,半透明,耐高温消毒。④PC管:透明度好,硬度大,能耐高温消毒,但不耐强酸强碱及某些有机溶剂,主要用于转速5万/min以上离心。⑤CN管:质地较软透明,但不耐强酸碱基某些有机溶剂,不耐高温消毒,适合于蔗糖、甘油等密度梯度离心,因透明利于收集。⑥离心管盖子封闭性不够好,液体就不能加满(针对高速离心机且使用角转子)以防外溢,失去平衡。外溢后果是污染转子和离心腔,影响感应器正常工作。⑦超速离心时,液体一定要加满离心管,因为超离需要抽高真空,只有加满才能避免离心管变形。


基本理论

差速沉降离心:差速沉降法在离心管中注人均一的悬液,离心期间颗粒移向离心管底部,并在底部沉淀。离心时间选择好,足以使所有的最大颗粒都沉淀(图2C),这样将得到没有这种颗粒的上清液,这个上清液可在更高的速度下离心,以分离第二大颗粒,如此等等。缺点是沉降将是不均一的。

差速沉淀分离颗粒示意图

图2 差速沉淀分离颗粒示意图

如图2所示,假定,三种颗粒中,中等和最小的颗粒,分别以最大颗粒速度的一半和1八0的速度沉降,开始是各种颗粒均一分布的,如果控制离心时间使最大颗粒刚好全部沉降(图ZC),在沉淀中仍发现混有一半中等大小颗粒和1l/0的最小颗粒,更长时间离心将会造成更多的混杂。

“洗”沉淀物可改进差速离心所取得的分离效果,将沉淀物均匀地容纳于介质中,按原来沉淀过程一样的条件再离心。在上述例子中,C的沉淀物含有中等颗粒的一半、最小颗粒的1l/0,如果将这个沉淀再容纳于与原来悬液同样体积的溶液中,并按前述方法再离心,将在沉淀中回收所有大颗粒,但中等大小颗粒仅有开始的25%,最小颗粒为1%。因此,通过洗沉淀物,可有效的分离大小差别很大的颗粒,但不能分离大小相近的颗粒,差速离心如需更好的分辨力,则必须使用一些其它的技术。

密度梯度离心法:在通常情况下,对于分离分子小于1*1护daltons的颗粒而言,这不是最好的分析方法;然而,在某些情况下,这可为较小的颗粒混合物提供一个有用的方法。如果需要做几个不同测量来决定混合物中单个组分的分布时更是如此。

上述意见适用分析分离,如果不是分析混合物的组分而是去分离一个组分时,则可能更愿意选用密度梯度离心法来分离较小的颗粒。

密度梯度又有等密度和不等密度(梯度)两种方法。大小和密度相同的颗粒不能用离心的方法来分离,而必须用某些其他的技术(如区带离心技术)来分离,这里就不详细介绍了。特别强调一下,只有当颗粒具有不同的大小、密度或两者都不同时,才能用密度梯度离心法来分离它们。这个方法离心还受很多因素影响,如:样品颗粒的大小、密度、沉降速率、沉降系数、密度梯度溶质的分子量、密度梯度溶质的偏微比容和离心场、转子的形状(水平、角转子)、转子的半径大小、不同半径的离心力和重力、速转高低等。

总而言之 , 如果混合物中任一类颗粒有一 独特的大小和密度值 , 这类颗粒可用密度梯度离心与所有其他颗粒分开。