高速離心機(jī)疾控中心,畜牧水產(chǎn)技術(shù)參數(shù)：

高速離心機(jī)的原理是：離心機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)的過程中，由離心力所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)使懸浮于液體中的固體物質(zhì)形成沉淀,，也就是懸浮體液中質(zhì)量或體積較大的物體向轉(zhuǎn)頭半徑最大的方向移動(dòng),，而質(zhì)量或體積較小的部分沉積在轉(zhuǎn)頭半徑較近的地方。
　　離心機(jī)就是一個(gè)產(chǎn)生離心力的機(jī)器,，離心力與轉(zhuǎn)子半徑,、轉(zhuǎn)速及樣品質(zhì)量有關(guān)：即F=Rmω2(F：離心力：R：半徑：m：樣品質(zhì)量：to：轉(zhuǎn)速)，離心力是衡量離心機(jī)最重要的參數(shù)之一,，也是離心機(jī)檔次的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)之一,，
離心機(jī)在出廠的時(shí)候都會(huì)給出該離心機(jī)的最大離心力。
　　離心機(jī)是一種在離心力的作用下進(jìn)行固液,、液液或固液液相分離的機(jī)械,，轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)鼓）是離心機(jī)的主要部件，其安裝在高速旋轉(zhuǎn)的豎直或水平軸上,，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)分離,，可用于離心過濾和離心沉降的分離操作。分離因數(shù)是離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo),，是物料所受的離心力與重力的比值,，等于離心加速度與重力加速度的比值。
　　過濾離心機(jī)是離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓壁上開孔,，并覆以濾布,，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)過濾分離,。
　　沉降離心機(jī)是離心機(jī)的轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)鼓）壁上無孔，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)沉降分離,。

  實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī),，制備性離心機(jī)主要用于分離各種生物材料，每次分離的樣品容量比較大,，分析性離心機(jī)一般都帶有光學(xué)系統(tǒng),，主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì)，依據(jù)待測(cè)物質(zhì)在離心場(chǎng)中的行為（用離心機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)）,，能推斷物質(zhì)的純度,、形狀和分子量等。分析性離心機(jī)都是超速離心機(jī),。
    1.制備性離心機(jī)可分為三類：
    ⑴普通離心機(jī)：大轉(zhuǎn)速6000rpm左右,，大相對(duì)離心力近6000×g，容量為幾十毫升至幾升,，分離形式是固液沉降分離,，轉(zhuǎn)子有角式和外擺式，其轉(zhuǎn)速不能嚴(yán)格控制,，通常不帶冷凍系統(tǒng),，于室溫下操作，用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì),，如紅血球,、酵母細(xì)胞等。這種離心機(jī)多用交流整流子電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),，電機(jī)的碳刷易磨損,，轉(zhuǎn)速是用電壓調(diào)壓器調(diào)節(jié)，起動(dòng)電流大,，速度升降不均勻,，一般轉(zhuǎn)頭是置于一個(gè)硬質(zhì)鋼軸上，因此地平衡離心管及內(nèi)容物就極為重要,，否則會(huì)損壞離心機(jī),。
    ⑵高速冷凍離心機(jī)：大轉(zhuǎn)速為20000～25000rpm（r/min），大相對(duì)離心力為89000×g,，大容量可達(dá)3升,，分離形式也是固液沉降分離，轉(zhuǎn)頭配有各種角式轉(zhuǎn)頭,、蕩平式轉(zhuǎn)頭,、區(qū)帶轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭和大容量連續(xù)流動(dòng)式轉(zhuǎn)頭、一般都有制冷系統(tǒng),，以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量,，離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0～40C，轉(zhuǎn)速,、溫度和時(shí)間都可以嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制,，并有指針或數(shù)字顯示，通常用于微生物菌體,、細(xì)胞碎片,、大細(xì)胞器、硫銨沉淀和免疫沉淀物等的分離純化工作,，但不能有效地沉降病毒,、小細(xì)胞器(如核蛋白體)或單個(gè)分子。
    ⑶超速離心機(jī)：轉(zhuǎn)速可達(dá)50000～80000rpm,，相對(duì)離心力大可達(dá)510000×g，的生產(chǎn)廠商有美國(guó)的貝克曼公司和日本的日立公司等,，離心容量由幾十毫升至2升,，分離的形式是差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離，離心管平衡允許的誤差要小于0.1克,。超速離心機(jī)的出現(xiàn),，使生物科學(xué)的研究領(lǐng)域有了新的擴(kuò)展，它能使過去僅僅在電子顯微鏡觀察到的亞細(xì)胞器得到分級(jí)分離,，還可以分離病毒,、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等,。
    超速離心機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)和速度控制,、溫度控制、真空系統(tǒng)和轉(zhuǎn)頭四部分組成,。超速離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置是由水冷或風(fēng)冷電動(dòng)機(jī)通過精密齒輪箱或皮帶變速,，或直接用變頻感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并由微機(jī)進(jìn)行控制,，由于驅(qū)動(dòng)軸的直徑較細(xì),，因而在旋轉(zhuǎn)時(shí)此細(xì)軸可有的彈性彎曲，以適應(yīng)轉(zhuǎn)頭輕度的不平衡,，而不致于引起震動(dòng)或轉(zhuǎn)軸損傷,，除速度控制系統(tǒng)外，還有一個(gè)過速保護(hù)系統(tǒng),，以防止轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)頭大規(guī)定轉(zhuǎn)速而引起轉(zhuǎn)頭的撕裂或,，為此，離心腔用能承受此種的裝甲鋼板密閉。
    溫度控制是由安裝在轉(zhuǎn)頭下面的紅外線射量感受器直接并連續(xù)監(jiān)測(cè)離心腔的溫度,，以保證更準(zhǔn)確更靈敏的溫度調(diào)控,，這種紅外線溫控比高速離心機(jī)的熱電偶控制裝置更敏感，更準(zhǔn)確,。
    超速離心機(jī)裝有真空系統(tǒng),，這是它與高速離心機(jī)的主要區(qū)別。離心機(jī)的速度在2000rpm以下時(shí),，空氣與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭之間的磨擦只產(chǎn)生少量的熱,，速度超過20000rpm時(shí)，由磨擦產(chǎn)生的熱量顯著增大,，當(dāng)速度在40000rpm以上時(shí),，由磨擦產(chǎn)生的熱量就成為嚴(yán)重問題，為此,，將離心腔密封,，并由機(jī)械泵和擴(kuò)散泵串聯(lián)工作的真空泵系統(tǒng)抽成真空，溫度的變化容易控制,，磨擦力很小,，這樣才能達(dá)到所需的超高轉(zhuǎn)速。
    2.轉(zhuǎn)頭：
    ⑴角式轉(zhuǎn)頭：角式轉(zhuǎn)頭是指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成傾角的轉(zhuǎn)頭,。它是由一塊完整的金屬制成的,，其上有4～12個(gè)裝離心管用的機(jī)制孔穴，即離心管腔,，孔穴的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度在20～40度之間,，角度越大沉降越結(jié)實(shí)，分離效果越好,。這種轉(zhuǎn)頭的優(yōu)點(diǎn)是具有較大的容量,，且重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,，壽命較長(zhǎng),，顆粒在沉降時(shí)先沿離心力方向撞向離心管，然后再沿管壁滑向管底,，因此管的一側(cè)就會(huì)出現(xiàn)顆粒沉積,，此現(xiàn)象稱為“壁效應(yīng)”，壁效應(yīng)容易使沉降顆粒受突然變速所產(chǎn)生的對(duì)流擾亂,，影響分離效果,。
    ⑵水平式轉(zhuǎn)頭：這種轉(zhuǎn)頭是由吊著的4或6個(gè)自由活動(dòng)的吊桶（離心套管）構(gòu)成。當(dāng)轉(zhuǎn)頭靜止時(shí),，吊桶垂直懸掛,，當(dāng)轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘200到800轉(zhuǎn)時(shí),，吊桶蕩至水平位置，這種轉(zhuǎn)頭適合做密度梯度區(qū)帶離心,，其優(yōu)點(diǎn)是梯度物質(zhì)可放在保持垂直的離心管中,，離心時(shí)被分離的樣品帶垂直于離心管縱軸，而不像角式轉(zhuǎn)頭中樣品沉淀物的界面與離心管成角度,，因而有利于離心結(jié)束后由管內(nèi)分層取出已分離的各樣品帶,。其缺點(diǎn)是顆粒沉降距離長(zhǎng)，離心所需時(shí)間也長(zhǎng),。
    ⑶區(qū)帶轉(zhuǎn)頭：區(qū)帶轉(zhuǎn)頭無離心管,，主要由一個(gè)轉(zhuǎn)子桶和可旋開的頂蓋組成，轉(zhuǎn)子桶中裝有十字型隔板裝置,，把桶內(nèi)分隔成四個(gè)或多個(gè)扇形小室,，隔板內(nèi)有導(dǎo)管，梯度液或樣品液從轉(zhuǎn)頭中央的進(jìn)液管泵入,，通過這些導(dǎo)管分布到轉(zhuǎn)子四周,，轉(zhuǎn)頭內(nèi)的隔板可保持樣品帶和梯度介質(zhì)的穩(wěn)定。沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉(zhuǎn)頭中的沉降情況不同于角式和外擺式轉(zhuǎn)頭,，在徑向的散射離心力作用下,，顆粒的沉降距離不變，因此區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的“壁效應(yīng)”極小,，可以避免區(qū)帶和沉降顆粒的紊亂，分離效果好,，而且還有轉(zhuǎn)速高,，容量大，回收梯度容易和不影響分辨率的優(yōu)點(diǎn),，使超離心用于制備和工業(yè)生產(chǎn)成為可能,。區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的缺點(diǎn)是樣品和介質(zhì)直接接觸轉(zhuǎn)頭，耐腐蝕要求高,，操作復(fù)雜,。
    ⑷垂直轉(zhuǎn)頭：其離心管是垂直放置，樣品顆粒的沉降距離短,，離心所需時(shí)間也短,，適合用于密度梯度區(qū)帶離心，離心結(jié)束后液面和樣品區(qū)帶要作九十度轉(zhuǎn)向,，因而降速要慢,。
    ⑸連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)頭：可用于大量培養(yǎng)液或提取液的濃縮與分離，轉(zhuǎn)頭與區(qū)帶轉(zhuǎn)頭類似,，由轉(zhuǎn)子桶和有入口和出口的轉(zhuǎn)頭蓋及附屬裝置組成,，離心時(shí)樣品液由入口連續(xù)流入轉(zhuǎn)頭，在離心力作用下，懸浮顆粒沉降于轉(zhuǎn)子桶壁,，上清液由出口流出,。
    3.離心管：
    離心管主要用塑料和不銹鋼制成，塑料離心管常用材料有聚乙烯（PE）,，聚碳酸酯（PC）,，聚丙烯（PP）等，其中PP管性能較好,。塑料離心管的優(yōu)點(diǎn)是透明（或半透明）,，硬度小，可用穿刺法取出梯度,。缺點(diǎn)是易變形,，抗有機(jī)溶劑腐蝕性差，使用壽命短,。
    不銹鋼管強(qiáng)度大,，不變形，能抗熱,，抗凍,，抗化學(xué)腐蝕。但用時(shí)也應(yīng)避免接觸強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)藥品,，如強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿等。
    塑料離心管都有管蓋,，離心前管蓋蓋嚴(yán),，倒置不漏液。管蓋有三種作用：
    ①防止樣品外泄,。用于有放射性或強(qiáng)腐蝕性的樣品時(shí),，這點(diǎn)尤其重要。②防止樣
    品揮發(fā),。③支持離心管,，防止離心管變形。
    4.分析性離心機(jī)：
    分析性離心機(jī)使用了特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)頭和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng),，以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個(gè)離心場(chǎng)中的沉降過程,。從而確定其物理性質(zhì)。
    分析性超速離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭是橢圓形的,，以避免應(yīng)力集中于孔處,。此轉(zhuǎn)頭通過一個(gè)有柔性的軸聯(lián)接到一個(gè)高速的驅(qū)動(dòng)裝置上，轉(zhuǎn)頭在一個(gè)冷凍的和真空的腔中旋轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)頭上有2～6個(gè)裝離心杯的小室,，離心杯是扇形石英的,，可以上下透光，離心機(jī)中裝有一個(gè)光學(xué)系統(tǒng),，在整個(gè)離心期間都能通過紫外吸收或折射率的變化監(jiān)測(cè)離心杯中沉降著的物質(zhì),，在預(yù)定的期間可以拍攝沉降物質(zhì)的照片，在分析離心杯中物質(zhì)沉降情況時(shí),，在重顆粒和輕顆粒之間形成的界面就像一個(gè)折射的透鏡,，結(jié)果在檢測(cè)系統(tǒng)的照像底板上產(chǎn)生了一個(gè)“峰”，由于沉降不斷進(jìn)行,，界面向前推進(jìn),，因此峰也移動(dòng)，從峰移動(dòng)的速度可以計(jì)算出樣品顆粒的沉降速度,。
    分析性超速離心機(jī)和主要特點(diǎn)就是能在短時(shí)間內(nèi),，用少量樣品就可以得到一些重要信息，能夠確定生物大分子是否存在,，其大致的含量,，計(jì)算生物大分子的沉降系數(shù)，結(jié)合界面擴(kuò)散,，估計(jì)分子的大小,，檢測(cè)分子的不均一性及混合物中各組份的比例，測(cè)定生物大分子的分子量,，還可以檢測(cè)生物大分子的構(gòu)象變化等,。

高速離心機(jī)疾控中心,畜牧水產(chǎn)離心機(jī)有哪些操作方式
1、使用各種離心機(jī)時(shí),，事先在天平上精密地平衡離心管和其內(nèi)容物,，平衡時(shí)重量之差不得超過各個(gè)離心機(jī)說明書上所規(guī)定的范圍，每個(gè)離心機(jī)不同的轉(zhuǎn)頭有各自的允許差值,，轉(zhuǎn)頭中不能裝載單數(shù)的管子,，當(dāng)轉(zhuǎn)頭只是部分裝載時(shí),，管子互相對(duì)稱地放在轉(zhuǎn)頭中,，以便使負(fù)載均勻地分布在轉(zhuǎn)頭的周圍。
2,、若要在低于室溫的溫度下離心時(shí),。轉(zhuǎn)頭在使用前應(yīng)放置在冰箱或置于離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭室內(nèi)預(yù)冷。
3,、離心過程中不得隨意離開,，應(yīng)隨時(shí)觀察離心機(jī)上的儀表是否正常工作，如有異常的聲音應(yīng)立即停機(jī)檢查,，及時(shí)排除故障,。
4,、每個(gè)轉(zhuǎn)頭各有其高允許轉(zhuǎn)速和使用累積，使用轉(zhuǎn)頭時(shí)要查閱說明書,，不得過速使用,。每一轉(zhuǎn)頭都要有一份使用檔案，記錄累積的使用時(shí)間,，若超過了該轉(zhuǎn)頭的高使用,，則須按規(guī)定降速使用。
5,、裝載溶液時(shí),，要根據(jù)各種離心機(jī)的具體操作說明進(jìn)行，根據(jù)待離心液體的性質(zhì)及體積選用適合的離心管,，有的離心管無蓋,，液體不得裝得過多，以防離心時(shí)甩出,，造成轉(zhuǎn)頭不平衡,、生銹或被腐蝕，而制備性超速離心機(jī)的離心管,，則常常要求將液體裝滿,，以免離心時(shí)塑料離心管的上部凹陷變形。每次使用后,，仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)頭,，及時(shí)清洗、擦干,，轉(zhuǎn)頭是離心機(jī)中須重點(diǎn)保護(hù)的部件,，搬動(dòng)時(shí)要小心，不能碰撞,，避免造成傷痕,，轉(zhuǎn)頭長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，要涂上一層上光臘保護(hù),，嚴(yán)禁使用顯著變形,、損傷或老化的離心管。
離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器,，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué),、石油化工、農(nóng)業(yè),、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域,，它利用不同物質(zhì)在離心力場(chǎng)中沉淀速度的差異，實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離,。是樣品前處理過程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,，正確的使用及維護(hù),，才能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，從而提高實(shí)驗(yàn)室效率,。