檢驗技術(shù)離心機

1、1第三章第三章 離心技術(shù)及儀器離心技術(shù)及儀器centrifugal technique and centrifuge2離心技術(shù)、電泳技術(shù)、光譜技術(shù)、色譜技術(shù)離心技術(shù)、電泳技術(shù)、光譜技術(shù)、色譜技術(shù)3 離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象是指物體在離心是指物體在離心力場中表現(xiàn)的沉降運動現(xiàn)象。力場中表現(xiàn)的沉降運動現(xiàn)象。應用離心沉降進行物質(zhì)的分析應用離心沉降進行物質(zhì)的分析和分離的技術(shù)稱為和分離的技術(shù)稱為離心技術(shù)離心技術(shù)（centrifugal techniquecentrifugal technique）, ,實現(xiàn)離心技術(shù)的儀器是實現(xiàn)離心技術(shù)的儀器是離心機離心機（centrifugecentrifuge）。）。前 言n概

2、念概念: :4n離心技術(shù)的應用離心技術(shù)的應用: :低速離心機低速離心機主要用于細胞、細胞核、細胞膜、細菌的沉淀和收集；主要用于細胞、細胞核、細胞膜、細菌的沉淀和收集；高速離心機高速離心機多用于制備和收集微生物、細胞碎片、大的細胞器、硫酸銨沉多用于制備和收集微生物、細胞碎片、大的細胞器、硫酸銨沉淀物以及免疫沉淀物等；淀物以及免疫沉淀物等；超速離心機超速離心機已成為分離、提純、鑒定、分析線粒體、微粒體、染色體、溶已成為分離、提純、鑒定、分析線粒體、微粒體、染色體、溶酶體、質(zhì)粒、病毒、大分子核酸和高分子蛋白質(zhì)酶體、質(zhì)粒、病毒、大分子核酸和高分子蛋白質(zhì) 56第一節(jié)第一節(jié) 離心技術(shù)原理離心技術(shù)原理第二節(jié)

3、第二節(jié) 離心機結(jié)構(gòu)離心機結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 離心方法離心方法第四節(jié)第四節(jié) 高、超速離心技術(shù)高、超速離心技術(shù) 7教 學 基 本 要 求1.1.掌握離心技術(shù)的基礎(chǔ)原理掌握離心技術(shù)的基礎(chǔ)原理，常用的離心方法常用的離心方法. .2.2.熟悉離心機的分類與結(jié)構(gòu)，各種離心機的臨床熟悉離心機的分類與結(jié)構(gòu)，各種離心機的臨床應用應用3.3.了解離心機的維護了解離心機的維護、離心方法的進展離心方法的進展8 一、離心力 二、相對離心力 三、沉降系數(shù) 四、沉降速度第一節(jié)第一節(jié) 離心技術(shù)原理離心技術(shù)原理9重重力力時間時間 當懸浮液靜置不動時，當懸浮液靜置不動時，由于重力場的作用可使得其由于重力場的作用可使得其中懸浮的顆粒

4、逐漸下沉，中懸浮的顆粒逐漸下沉，下下沉的速度與微粒的大小、形沉的速度與微粒的大小、形態(tài)、密度、重力場的強度及態(tài)、密度、重力場的強度及液體的黏度有關(guān)液體的黏度有關(guān)。如紅細胞。如紅細胞顆粒，直徑為數(shù)微米，可以顆粒，直徑為數(shù)微米，可以在通常重力作用下觀察到它在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。此外，物質(zhì)們的沉降過程。此外，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時還伴隨有在介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴擴散現(xiàn)象。散現(xiàn)象。 l重力沉降：重力沉降：混合液混合液靜置一段時間靜置一段時間后后10擴散現(xiàn)象擴散現(xiàn)象 擴散擴散是由于微粒的熱運動而產(chǎn)生的質(zhì)量是由于微粒的熱運動而產(chǎn)生的質(zhì)量遷移現(xiàn)象遷移現(xiàn)象, ,主要是由于主要是由于密度差密度差引起

5、的。對小引起的。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們在于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力溶液中成膠體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的，因為是不可能觀察到沉降過程的，因為顆粒越小，顆粒越小，與溶液密度越相近，擴散現(xiàn)象則越嚴重，而與溶液密度越相近，擴散現(xiàn)象則越嚴重，而沉降越慢。沉降越慢。11l離心沉降：離心沉降： 在離心機中，離心管在離心機中，離心管（centrifuge tubecentrifuge tube）放于離心轉(zhuǎn)頭）放于離心轉(zhuǎn)頭里，當離心機開動時，離心管繞離心里，當離心機開動時，離心管繞離心轉(zhuǎn)頭的軸旋轉(zhuǎn)，作圓周運動，在離心轉(zhuǎn)

6、頭的軸旋轉(zhuǎn)，作圓周運動，在離心管內(nèi)的樣品顆粒將同樣運動。管內(nèi)的樣品顆粒將同樣運動。12 假如顆粒處于真空中假如顆粒處于真空中，顆，顆粒會沿切線方向飛去粒會沿切線方向飛去, ,也就是當也就是當離心管由圖中的離心管由圖中的0 0位轉(zhuǎn)到位轉(zhuǎn)到1 1位時，位時，顆粒到達離心管底部顆粒到達離心管底部A A位。對于位。對于離心管而言，樣品顆粒由頂位移離心管而言，樣品顆粒由頂位移到了到了A A位，也就是由離心管頂部位，也就是由離心管頂部移到了底部，這與重力場中的由移到了底部，這與重力場中的由高處落到低處相似。高處落到低處相似。這種顆粒在這種顆粒在圓周運動時的切線運動稱為離心圓周運動時的切線運動稱為離心沉降沉

7、降. .13 在離心力場中加速在離心力場中加速度達到數(shù)萬甚至數(shù)十萬度達到數(shù)萬甚至數(shù)十萬倍重力加速度時，顆粒倍重力加速度時，顆粒的沉降也加快了同樣的的沉降也加快了同樣的倍數(shù)。這就使得許多在倍數(shù)。這就使得許多在重力場中不能沉降的細重力場中不能沉降的細小顆粒及密度較低的物小顆粒及密度較低的物體組份能用離心技術(shù)進體組份能用離心技術(shù)進行分離純化。行分離純化。5ml血液血液離心離心5分鐘分鐘血漿血漿血細胞血細胞14l離心機工作原理離心機工作原理: 懸浮液在高速旋轉(zhuǎn)下，懸浮液在高速旋轉(zhuǎn)下，由于巨大的離心力作用，由于巨大的離心力作用，使懸浮的微小顆粒（細胞使懸浮的微小顆粒（細胞器、生物大分子的沉淀等）器、生物

8、大分子的沉淀等）以一定的速度沉降，從而以一定的速度沉降，從而使溶液得以分離、濃縮和使溶液得以分離、濃縮和提純，提純，顆粒的沉降速度取顆粒的沉降速度取決于離心機的轉(zhuǎn)速、物質(zhì)決于離心機的轉(zhuǎn)速、物質(zhì)的沉降系數(shù)、顆粒的質(zhì)量、的沉降系數(shù)、顆粒的質(zhì)量、大小和密度大小和密度。血漿血漿試管試管離心沉降物離心沉降物血液血液15一、離心力一、離心力 當物體所受外力小于運動當物體所受外力小于運動所需要的向心力時，物體將向所需要的向心力時，物體將向遠離圓心的方向運動。物體遠遠離圓心的方向運動。物體遠離圓心運動的現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)離圓心運動的現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。象。也叫離心運動。離心運動也叫離心運動。離心運動是由于向心力消失

9、或不足而造是由于向心力消失或不足而造成的。成的。 旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)離心力離心力16 離心作用是根據(jù)在一定角速度下作圓周運動離心作用是根據(jù)在一定角速度下作圓周運動的任何物體都受到一個向外的離心力進行的。離的任何物體都受到一個向外的離心力進行的。離心力（心力（FcFc）的大小等于離心加速度）的大小等于離心加速度2 2 r r與顆粒質(zhì)與顆粒質(zhì)量量m m的乘積，即：的乘積，即： 式中式中是旋轉(zhuǎn)角速度，是旋轉(zhuǎn)角速度，(rpm)(rpm)是每分鐘轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)次數(shù)，是每分鐘轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)次數(shù)，r r 為離為離心半徑心半徑(cm)(cm)，m m是質(zhì)量。是質(zhì)量。36004)602(2222rmNrNmrmFc17 二、相對離

10、心力二、相對離心力(relative centrifugal force，RCF)=1.11810-5(rpm)2rg g為地球重力加速度為地球重力加速度(980 cm(980 cmsecsec-2-2) ) 18 通常稱離心管頂部到旋轉(zhuǎn)中心的通常稱離心管頂部到旋轉(zhuǎn)中心的距離為最小離心半徑距離為最小離心半徑r rminmin，該處承受，該處承受的離心力場為最小離心力場；稱離的離心力場為最小離心力場；稱離心管底部到旋轉(zhuǎn)中心的距離為最大心管底部到旋轉(zhuǎn)中心的距離為最大離心半徑離心半徑r rmaxmax，該處承受的離心力場，該處承受的離心力場稱為最大離心力場。稱為最大離心力場。最小最小離心離心半徑半徑

11、最大離心半徑最大離心半徑19三、沉降系數(shù)三、沉降系數(shù) 微粒微粒( (分子分子) )的沉淀性質(zhì)以沉降系數(shù)的沉淀性質(zhì)以沉降系數(shù)(sedimentation coefficient(sedimentation coefficient，S)S)表示，其量表示，其量綱為秒綱為秒(s)(s)。19241924年年SvedbergSvedberg對沉降系數(shù)下的定義為：對沉降系數(shù)下的定義為：顆粒在單位離心力場中粒子移動顆粒在單位離心力場中粒子移動的速度的速度。積分得積分得:(:(X X1 1為離心前粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離；為離心前粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離；X X2 2為離心后粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離為離心后粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離

12、) ) 若若用用2n2n6060表示，則表示，則: : 定義定義1010-13-13s s為一個為一個vedbergvedberg單位，即單位，即 1010-13-13s s。20四、沉降速度四、沉降速度(sedimentation velocity)沉降速度是指在強大離心力作用下，單位時間內(nèi)物質(zhì)運動的距離沉降速度是指在強大離心力作用下，單位時間內(nèi)物質(zhì)運動的距離 式中式中r r為球形粒子半徑；為球形粒子半徑；d d為球形粒子直徑；為球形粒子直徑；為流體介質(zhì)的黏度；為流體介質(zhì)的黏度；p p為為粒子的密度；粒子的密度；m為介質(zhì)的密度為介質(zhì)的密度. . 將將2-72-7代入代入2-42-4可得可得當

13、當p p m m，則，則SOSO，粒子順著離心方向沉降；，粒子順著離心方向沉降；當當p p = =m m，則，則S=oS=o，粒子到達某一位置后達到平衡；，粒子到達某一位置后達到平衡；當當p p m m，則，則S0S0，粒子逆著離心方向上浮。，粒子逆著離心方向上浮。21Fc= FFc= FB B + F+ Ff +F+FK K FcFc：離心力：離心力F FB B：由離心力場所引起的浮力：由離心力場所引起的浮力F Ff f：摩擦阻力：摩擦阻力 F FK K: :擴散作用力擴散作用力 Fc=FB= Ff =f(dx/dt) （f為摩擦系數(shù)，單位是為摩擦系數(shù)，單位是g/s)F Fb bF Fg g

14、F FB BF Ff f沉降速度的推導方法沉降速度的推導方法:代入上式得：dx/dt =縱縱向向力力橫橫 向向 力力F Fc c-fF FK K22第二節(jié)第二節(jié) 離心機構(gòu)造離心機構(gòu)造一、各式離心機的主要結(jié)構(gòu)裝置二、驅(qū)動部分三、制冷和溫度控制四、離心機的主要類型23l離心機離心機 的主要構(gòu)件組成的主要構(gòu)件組成:驅(qū)動電機驅(qū)動電機制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)( (高速離心機高速離心機) )真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)( (超離離心機超離離心機) ) 顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)自動保護系統(tǒng)自動保護系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)l必要配件必要配件:離心轉(zhuǎn)頭和離心管離心轉(zhuǎn)頭和離心管 2425一、各式離心機的主要結(jié)構(gòu)裝置一、各式離心機的主要結(jié)構(gòu)裝置2

15、6二、驅(qū)動部分二、驅(qū)動部分( (一一) )轉(zhuǎn)頭室轉(zhuǎn)頭室 轉(zhuǎn)頭室的設(shè)計要求轉(zhuǎn)頭室的設(shè)計要求: :安全、密閉、隔熱安全、密閉、隔熱 應具有一定的強度，外有防護鋼板，保證內(nèi)部破裂飛濺物不能擊穿應具有一定的強度，外有防護鋼板，保證內(nèi)部破裂飛濺物不能擊穿飛出。飛出。達到高速旋轉(zhuǎn)時，自動鎖定，不能人為地開啟。達到高速旋轉(zhuǎn)時，自動鎖定，不能人為地開啟。有隔熱保護屋。有隔熱保護屋。有蒸發(fā)盤管組成的內(nèi)室壁，壁的材質(zhì)為不銹鋼的，便于清潔消毒和有蒸發(fā)盤管組成的內(nèi)室壁，壁的材質(zhì)為不銹鋼的，便于清潔消毒和耐蝕。耐蝕。有真空裝置的轉(zhuǎn)頭室，對室蓋、電機軸與轉(zhuǎn)室交換處設(shè)有密封裝置，有真空裝置的轉(zhuǎn)頭室，對室蓋、電機軸與轉(zhuǎn)室交換

16、處設(shè)有密封裝置，保證轉(zhuǎn)頭室具有良好的密封性。保證轉(zhuǎn)頭室具有良好的密封性。271 1轉(zhuǎn)頭的型式轉(zhuǎn)頭的型式(1)(1)角式轉(zhuǎn)頭角式轉(zhuǎn)頭(2)(2)蕩平式轉(zhuǎn)頭蕩平式轉(zhuǎn)頭(3)(3)垂直轉(zhuǎn)頭垂直轉(zhuǎn)頭(4)(4)區(qū)帶轉(zhuǎn)頭區(qū)帶轉(zhuǎn)頭(5)(5)連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭 連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭扇形小室扇形小室葉片葉片徑向?qū)Ч軓较驅(qū)Ч軈^(qū)帶轉(zhuǎn)頭區(qū)帶轉(zhuǎn)頭垂直轉(zhuǎn)頭 敞開式敞開式轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)頭角式轉(zhuǎn)頭角式轉(zhuǎn)頭282 2離心管離心管 設(shè)計要求設(shè)計要求: :高強度、耐熱、透明性高強度、耐熱、透明性 (1)(1)塑料離心管塑料離心管聚乙烯聚乙烯(polyethylene(polyethylene，PE)PE) 聚碳酸酯聚碳酸酯(

17、po1ycabonate(po1ycabonate，PC)PC) 聚丙烯聚丙烯(poly-propylene(poly-propylene，PP)PP)特點特點: :透明透明( (或半透明或半透明) )，硬度小，能耐高溫消毒，可用穿刺法取出梯度，硬度小，能耐高溫消毒，可用穿刺法取出梯度, ,易變易變形，抗強酸強堿及某些有機溶劑腐蝕性差，使用壽命形，抗強酸強堿及某些有機溶劑腐蝕性差，使用壽命. .(2)(2)不銹鋼管不銹鋼管特點特點: :強度大，不變形，能抗熱、抗凍、抗化學腐蝕。但價格高強度大，不變形，能抗熱、抗凍、抗化學腐蝕。但價格高 (3)(3)玻璃試管玻璃試管特點特點: :耐熱和透明性好，

18、強度差耐熱和透明性好，強度差 3 3管帽管帽 29( (二二) )驅(qū)動電機驅(qū)動電機多為串激式多為串激式,包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分30( (三三) )轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)1 1交流變頻調(diào)速將逐步取代直流調(diào)速交流變頻調(diào)速將逐步取代直流調(diào)速 2 2多功能、自動化和微機控制多功能、自動化和微機控制 31三、制冷和溫度控制三、制冷和溫度控制制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng) 高超速離心機和一部分低速大容量制備用離心機配置高超速離心機和一部分低速大容量制備用離心機配置2 2溫度控制溫度控制 轉(zhuǎn)頭室內(nèi)的溫度由測溫元件完成轉(zhuǎn)頭室內(nèi)的溫度由測溫元件完成,如如蒸汽壓力式溫度表、半導體熱敏電阻蒸汽壓力式溫度表、半

19、導體熱敏電阻和紅外線遙感元件和紅外線遙感元件。測溫元件感測到的信號，通過放大器放大來控制制冷系測溫元件感測到的信號，通過放大器放大來控制制冷系統(tǒng)統(tǒng)32四、離心機的主要類型四、離心機的主要類型根據(jù)用途：根據(jù)用途：分析型、制備型、分析制備型分析型、制備型、分析制備型根據(jù)操作方式：根據(jù)操作方式：間歇、連續(xù)和半連續(xù)間歇、連續(xù)和半連續(xù) 根據(jù)分離形式：根據(jù)分離形式：沉降式和過濾式沉降式和過濾式 根據(jù)離心機轉(zhuǎn)速根據(jù)離心機轉(zhuǎn)速：分常速分常速( (低速低速) )、高速和超速、高速和超速 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點：管式、吊籃式、轉(zhuǎn)鼓式和碟式管式、吊籃式、轉(zhuǎn)鼓式和碟式 根據(jù)是否冷凍：根據(jù)是否冷凍：高速冷凍離心機、

20、大容量冷凍離心機高速冷凍離心機、大容量冷凍離心機 33制備性離心機制備性離心機: : 用于分離各種生物材料，每次分離的樣品容量比較大用于分離各種生物材料，每次分離的樣品容量比較大 分析性離心機分析性離心機: : 一般都帶有一般都帶有光學系統(tǒng)，光學系統(tǒng)，主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì)主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì) 341. 1. 制備性離心機制備性離心機: : 根據(jù)轉(zhuǎn)速常速（低速）根據(jù)轉(zhuǎn)速常速（低速） 高速高速 超速超速rpm5000 1000025000 25000 6000g 89000g 89000g適用分離對象細胞微生物菌體、大細胞器適用分離對象細胞微生物菌體、大

21、細胞器 亞細胞器亞細胞器、病毒和病毒和 和細胞碎片等和細胞碎片等 生物大分子等生物大分子等352. 2. 分析性離心機分析性離心機: : 都是超速離心機都是超速離心機 使用了特殊設(shè)計的轉(zhuǎn)頭和光學檢使用了特殊設(shè)計的轉(zhuǎn)頭和光學檢測系統(tǒng)，以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個測系統(tǒng)，以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個離心場中的沉降過程，從而確定其物離心場中的沉降過程，從而確定其物理性質(zhì)理性質(zhì) 在分析離心杯中物質(zhì)沉降情況在分析離心杯中物質(zhì)沉降情況時，在重顆粒和輕顆粒之間形成的時，在重顆粒和輕顆粒之間形成的界面就像一個折射的透鏡，結(jié)果在界面就像一個折射的透鏡，結(jié)果在檢測系統(tǒng)的照相底板上產(chǎn)生了一個檢測系統(tǒng)的照相底板上產(chǎn)生了一個“

22、峰峰”，由于沉降不斷進行，界面，由于沉降不斷進行，界面向前推進，因此峰也移動，從峰移向前推進，因此峰也移動，從峰移動的速度可以計算出樣品顆粒的沉動的速度可以計算出樣品顆粒的沉降速度。降速度。 36第三節(jié)離心方法第三節(jié)離心方法一、分離離心法二、分析離心法三、普通低速離心機使用的注意事項37l離心方法分類：離心方法分類：差速離心法差速離心法密度梯度離心方法密度梯度離心方法速率區(qū)帶離心法速率區(qū)帶離心法等密度區(qū)帶離心法等密度區(qū)帶離心法分離離心方法分離離心方法分析離心方法：監(jiān)測沉降過程，研究生物大分子的沉降分析離心方法：監(jiān)測沉降過程，研究生物大分子的沉降 特性和結(jié)構(gòu)特性和結(jié)構(gòu)38一、分離離心法一、分離離

23、心法又稱制備離心法，包括差速離心法和密度梯度離心法又稱制備離心法，包括差速離心法和密度梯度離心法 391 1差速離心法差速離心法 是以不同離心力來分離不同質(zhì)（沉降系數(shù)）的微粒的一種動力學方法是以不同離心力來分離不同質(zhì)（沉降系數(shù)）的微粒的一種動力學方法，因不同的粒子在同一離心條件的離心力場中沉降速度不同，若不斷增加相對因不同的粒子在同一離心條件的離心力場中沉降速度不同，若不斷增加相對離心力，一個非均勻混合液內(nèi)的大小、形狀不同的粒子將分步沉淀。離心力，一個非均勻混合液內(nèi)的大小、形狀不同的粒子將分步沉淀。 原理：原理：速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀 40用差速離心法

24、分離已破碎的細胞各組份用差速離心法分離已破碎的細胞各組份 特點及應用：特點及應用： 特點：特點：分辨率不高；離心次數(shù)多，操作繁雜；產(chǎn)品的純度和回收率都達分辨率不高；離心次數(shù)多，操作繁雜；產(chǎn)品的純度和回收率都達不到理論值。不到理論值。 應用：應用：用于組織勻漿液中細胞器和病毒的分離及其他分離手段之前的粗用于組織勻漿液中細胞器和病毒的分離及其他分離手段之前的粗制品提取。如破碎細胞各組分制品提取。如破碎細胞各組分( (細胞核、細胞膜碎片、線粒體、溶酶體、核糖細胞核、細胞膜碎片、線粒體、溶酶體、核糖體體) )的沉淀分離。的沉淀分離。 412 2密度梯度離心法密度梯度離心法 原理：原理： 將樣品加在將樣

25、品加在惰性梯度介質(zhì)惰性梯度介質(zhì)中進行中進行離心沉降或沉降平衡，離心沉降或沉降平衡，在一定的離心力下把在一定的離心力下把顆粒分配到梯度中某些特定位置上，形成不同區(qū)帶的分離方法。顆粒分配到梯度中某些特定位置上，形成不同區(qū)帶的分離方法。 分類：分類：依據(jù)離心分離原理。依據(jù)離心分離原理。（連續(xù)密度梯度離心法）（連續(xù)密度梯度離心法） （不連續(xù)密度梯度離心法）（不連續(xù)密度梯度離心法） 42(1)(1)速率區(qū)帶離心法速率區(qū)帶離心法 原理：原理： 在離心前于離心管內(nèi)先裝入密度梯度介質(zhì)在離心前于離心管內(nèi)先裝入密度梯度介質(zhì)( (如蔗糖如蔗糖) )，把待分離的樣品鋪把待分離的樣品鋪在梯度液的頂部、離心管底部或梯度層

26、中間，在梯度液的頂部、離心管底部或梯度層中間，與梯度液一起離心?？拷D(zhuǎn)與梯度液一起離心?？拷D(zhuǎn)軸處的介質(zhì)密度最小，離旋轉(zhuǎn)軸最遠處的介質(zhì)密度最大，但最大介質(zhì)密度必軸處的介質(zhì)密度最小，離旋轉(zhuǎn)軸最遠處的介質(zhì)密度最大，但最大介質(zhì)密度必須小于樣品中粒子的最小密度。須小于樣品中粒子的最小密度。 這種方法是這種方法是根據(jù)分離的粒子在梯度液中沉降速度的不同根據(jù)分離的粒子在梯度液中沉降速度的不同，使具有不同沉使具有不同沉降速度的粒子處于不同的密度梯度層內(nèi)分成一系列區(qū)帶，達到彼此分離的目降速度的粒子處于不同的密度梯度層內(nèi)分成一系列區(qū)帶，達到彼此分離的目的。的。 43 梯度液（梯度液（聚蔗糖(ficoll)、硅

27、溶膠(pereoll)及蔗糖(sucrose)）在離心過程中以在離心過程中以及離心完畢后，取樣時起著支持介質(zhì)和穩(wěn)定劑的作用，避免因機械振動而引起已分及離心完畢后，取樣時起著支持介質(zhì)和穩(wěn)定劑的作用，避免因機械振動而引起已分層的粒子再混合。層的粒子再混合。 44特點及應用：特點及應用： 特點：特點：分辨力高，但離心時間要嚴格控制。分辨力高，但離心時間要嚴格控制。 應用：應用： 速率區(qū)帶離心法是一種動力學方法，適用于測定生物大分子顆粒的沉降系速率區(qū)帶離心法是一種動力學方法，適用于測定生物大分子顆粒的沉降系數(shù)。數(shù)。 速率區(qū)帶離心是一種不完全的沉降，沉降受物質(zhì)本身大小的影響較大，一速率區(qū)帶離心是一種不完

28、全的沉降，沉降受物質(zhì)本身大小的影響較大，一般應用于般應用于物質(zhì)大小相異而密度相同物質(zhì)大小相異而密度相同的情況。的情況。45(2)(2)等密度區(qū)帶離心法等密度區(qū)帶離心法 原理：原理： 根據(jù)樣品根據(jù)樣品組分的密度差別組分的密度差別進行分離純化，一般是將待分離的樣品鋪進行分離純化，一般是將待分離的樣品鋪在梯度液頂上或和梯度液先混合在梯度液頂上或和梯度液先混合 ，密度梯度液柱的密度范圍很大，密度梯度液柱的密度范圍很大，液柱液柱底部的密度明顯大于樣品組分的密度底部的密度明顯大于樣品組分的密度。如果樣品中有幾個密度不相同的。如果樣品中有幾個密度不相同的組分，它們將分別集中于密度梯度液柱中相應的密度位置上，

29、形成幾個組分，它們將分別集中于密度梯度液柱中相應的密度位置上，形成幾個分離的區(qū)帶，收集各個區(qū)帶即得到各個提純的組分。分離的區(qū)帶，收集各個區(qū)帶即得到各個提純的組分。46 分辨力高，耗時。分辨力高，耗時。 是一種測定生物大分子或顆粒的浮力密度的靜力學方法。此法一般應用于是一種測定生物大分子或顆粒的浮力密度的靜力學方法。此法一般應用于物質(zhì)的大小相近，而密度差異較大物質(zhì)的大小相近，而密度差異較大時，如分離核酸、亞細胞器等，也可以分時，如分離核酸、亞細胞器等，也可以分離復合蛋白質(zhì)，簡單蛋白質(zhì)不適用。離復合蛋白質(zhì)，簡單蛋白質(zhì)不適用。梯度介質(zhì)通常為氯化銫梯度介質(zhì)通常為氯化銫(CsCl) (CsCl) 特點及

30、應用：特點及應用：47二、分析離心法二、分析離心法目的目的: : 為了研究生物大分子為了研究生物大分子的沉降特性和結(jié)構(gòu)，而不的沉降特性和結(jié)構(gòu)，而不是專門收集某一特定組分。是專門收集某一特定組分。 方法方法: : 使用特殊的轉(zhuǎn)子和檢使用特殊的轉(zhuǎn)子和檢測手段，連續(xù)監(jiān)視物質(zhì)在測手段，連續(xù)監(jiān)視物質(zhì)在一個離心場中的沉降過程一個離心場中的沉降過程 沉降速度法沉降速度法沉降平衡法沉降平衡法等密度區(qū)帶分析離心法等密度區(qū)帶分析離心法48特點特點: :在短時間內(nèi)，用少量樣品就可以得到一些重要信息在短時間內(nèi)，用少量樣品就可以得到一些重要信息 確定生物大分子是否存在、其大致的含量確定生物大分子是否存在、其大致的含量計

31、算生物大分子的沉降系數(shù)計算生物大分子的沉降系數(shù)結(jié)合界面擴散，估計分子的大小，檢測分子的不均一性及混合物中各結(jié)合界面擴散，估計分子的大小，檢測分子的不均一性及混合物中各組分的比例組分的比例測定生物大分子的相對分子質(zhì)量測定生物大分子的相對分子質(zhì)量檢測生物大分子的構(gòu)象變化檢測生物大分子的構(gòu)象變化49三、普通低速離心機使用的注意事項三、普通低速離心機使用的注意事項穩(wěn)定穩(wěn)定平衡平衡限速限速清潔清潔50第四節(jié)高、超速離心技術(shù)第四節(jié)高、超速離心技術(shù)一、高、超速離心機的組成及特點二、高、超速離心機的機型介紹和應用三、超速離心在醫(yī)學中的應用 四、高、超速離心機操作的注意事項 51一、高、超速離心機的組成及特點一

32、、高、超速離心機的組成及特點1 1高、超速離心機的驅(qū)動裝置高、超速離心機的驅(qū)動裝置 2 2高、超速離心機的溫度控制高、超速離心機的溫度控制 3 3超速離心機的真空系統(tǒng)超速離心機的真空系統(tǒng) 4 4高、超速離心機的轉(zhuǎn)頭高、超速離心機的轉(zhuǎn)頭 5 5高、超速離心機離心管的選用高、超速離心機離心管的選用 速度控制系統(tǒng)速度控制系統(tǒng) 過速保護系統(tǒng)過速保護系統(tǒng) 裝甲鋼板密閉裝甲鋼板密閉紅外線射量感受器紅外線射量感受器 解決溫度和摩擦力的影響解決溫度和摩擦力的影響 角轉(zhuǎn)頭和水平轉(zhuǎn)頭角轉(zhuǎn)頭和水平轉(zhuǎn)頭 選用塑料試管選用塑料試管 52二、高、超速離心機的機型介紹和應用二、高、超速離心機的機型介紹和應用三、超速離心在醫(yī)

33、學中的應用三、超速離心在醫(yī)學中的應用 某些品牌型號的離心機的獨特性能和特點某些品牌型號的離心機的獨特性能和特點( (一一) )分離超速離心技術(shù)的應用分離超速離心技術(shù)的應用( (二二) )分析性超速離心技術(shù)的應用分析性超速離心技術(shù)的應用 提取和純化病毒顆粒，分離和純化提取和純化病毒顆粒，分離和純化RNARNA、DNADNA、質(zhì)粒和蛋白質(zhì)等生物大分、質(zhì)粒和蛋白質(zhì)等生物大分子子 測定生物大分子的相對分子質(zhì)量純度構(gòu)象變化測定生物大分子的相對分子質(zhì)量純度構(gòu)象變化53四、高、超速離心機操作的注意事項四、高、超速離心機操作的注意事項1 1離心管平衡允許的誤差要小于離心管平衡允許的誤差要小于0.1g0.1g。2 2超速離心時，液體一定要加滿離心管。超速離心時，液體一定要加滿離心管。3 3使用角度頭時別忘蓋轉(zhuǎn)頭蓋。使用角度頭時別忘蓋轉(zhuǎn)頭蓋。5455l離心沉降：離心沉降： 在離心機中，離心管在離心機中，離心管（centrifuge tubecentrifuge tube）放于離心轉(zhuǎn)頭）放于離心轉(zhuǎn)頭里，當離心機開動時，離心管繞離心里，當離心機開動時，離心管繞離心轉(zhuǎn)