離心的概念:
離心機(jī)利用離心過程和離心力原理。當(dāng)物體繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)向其施加向外的徑向力。這種向心力用于加速沉降,在這個(gè)過程中,密度較大的顆粒會(huì)更快地向外拋擲。離心原理用于現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的各種應(yīng)用,以分離樣品中的各種成分。

圖2:離心力原理
有哪些類型的離心機(jī)可用?
當(dāng)今市場(chǎng)上有許多類型可供選擇;它們的范圍很廣,具有不同的轉(zhuǎn)子速度、制冷條件和離心機(jī)尺寸。本文主要關(guān)注實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)。
實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),該電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)液體懸浮液。離心力使較重的顆粒移動(dòng)到樣品管的外部,而較輕的顆粒則更靠近中心。實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)通過沉降原理工作,其中向心速度用于分離較重和較小密度的物質(zhì)。當(dāng)離心管中的樣品被離心時(shí),固體移動(dòng)到離心管的底部。離心管的形狀有助于輕松取出固體

圖 3:離心管支架
微量離心機(jī) 通常適用于 0.2-10.0 ml 的小樣品量,但有些離心機(jī)具有 Eppendorf 放置容量。微量離心機(jī)允許更換不同容量的 Eppendorf 管,這在樣品容量方面提供了更大的靈活性。

圖 4:迷你離心機(jī)
臺(tái)式離心機(jī)更適合小型實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用;它也占用更少的空間。但是,它們只能容納少量的材料,因此它們最適合用于樣本量較小的應(yīng)用。臺(tái)式離心機(jī)也可能配有內(nèi)置冰箱,但并非所有型號(hào)都包含它。如果樣品發(fā)生熱降解,建議購(gòu)買冷凍離心機(jī)。一般來說,臺(tái)式離心機(jī)可用于多種應(yīng)用,包括含有血液、DNA、RNA、蛋白質(zhì)研究、組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)的樣品。

圖 5: 臺(tái)式離心機(jī)
普通離心機(jī)用于與實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)相同的功能,但普通離心機(jī)比實(shí)驗(yàn)室大,也稱為落地式離心機(jī)。這些類型的離心機(jī)比臺(tái)式離心機(jī)需要更多空間,但它們可以處理更大的樣品量,離心管最多可容納 750 毫升。落地式離心機(jī)可能具有制冷功能,溫度可設(shè)置在 -20 °C 和 + 40 °C 之間。當(dāng)樣品中含有 DNA、RNA、抗體、病毒或蛋白質(zhì)時(shí),落地式離心機(jī)非常有用。
高容量離心機(jī)在加速度方面是超速離心機(jī),相對(duì)離心力高達(dá) 1,000,000 g (150,000 RPM)。超速離心機(jī)可分為制備型超速離心機(jī)和分析型超速離心機(jī)。制備型超速離心機(jī)用于分離生物/有機(jī)成分,例如 DNA、RNA、脂蛋白、膜、細(xì)胞器和病毒。分析超速離心機(jī)用于實(shí)時(shí)識(shí)別樣品。他們可以識(shí)別平衡和速度沉降,分子的形狀和質(zhì)量。超速離心機(jī)在納米技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
離心機(jī)應(yīng)用
離心機(jī)可用于實(shí)驗(yàn)室中的廣泛應(yīng)用。下面列出了離心機(jī)的一些常見應(yīng)用:
分離密度相近的混合物
不混溶的液體分離
沉淀物懸浮物的分離
提取血細(xì)胞
蛋白質(zhì)提取
同位素分離
宇航員的重力模擬環(huán)境
分離面霜
DNA提取
質(zhì)粒 DNA 提取(主要是細(xì)菌或酵母)
高重力環(huán)境下的材料合成
洗衣機(jī)脫水功能