離心技術完整版本

離心技術離心：借助離心機旋轉所產(chǎn)生的離心力，使不同分子大小、密度的物質(zhì)分離的技術；要根據(jù)欲分離物質(zhì)及雜質(zhì)的大小、密度和特性的不同，選擇適當?shù)碾x心機、離心方法和離心條件。離心技術的原理

當物體圍繞一中心軸做圓周運動時，運動物體就受到離心力的作用。旋轉速度越高，運動物體所受到的離心力越大。如果裝有懸浮液或高分子溶液的容器進行高速水平旋轉，強大的離心力作用于溶劑中的懸浮顆粒或高分子，會使其沿著離心力的方向運動而逐漸背離中心軸。在相同轉速條件下，容器中不同大小的懸浮顆?；蚋叻肿尤苜|(zhì)會以不同的速率沉降。經(jīng)過一定時間的離心操作，就有可能實現(xiàn)不同懸浮顆粒或高分子溶質(zhì)的有效分離1、常速離心機最大轉速8000rpm(r/min)左右,相對離心力(RCF)104g以下,用于細胞、細胞碎片和培養(yǎng)基殘渣等分離；2、高速（冷凍）離心機轉速1×104-2.5×104rpm，相對離心力104-105g,用于沉淀、細胞器等分離；3、超速離心機

轉速2.5-8×104rpm，相對離心力5*105g；用于DNA、RNA蛋白質(zhì)及細胞器病毒分離純化；檢測純度；沉降系數(shù)和相對分子量測定等。分制備用、分析用、制備及分析用三種。分析用超速離心機裝有光學檢測系統(tǒng)、自動記錄系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；一、離心機的種類與用途臺式高、超速離心機0.6-10萬轉/分以上離心機制備性分析性分析性超速離心機普通離心機冰凍離心機臺式（或地面式）普通離心機大容量冰凍離心機小于0.6萬轉/分高速冰凍離心機0.6-2.5萬超速冰凍離心機2.5-8萬或更高(分析性超速離心主要用于檢測大分子物質(zhì)的沉降特征和結構等)概述一般制備離心一般制備離心是指在分離、濃縮、提純樣品中，不必制備密度梯度的一次完成的離心操作，實驗室用低、高速離心機可應用于此項技術。

臺式或地面式普通離心機轉速在3000—6000rpm，其轉子一般用角式或外擺式；轉速是用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，起動電流大，速度升降不均勻.操作一般在室溫下進行，但個別機種也配有冷卻裝置，這類離心機可用于收集易沉降的大顆粒（如紅血球、酵母細胞、固體沉淀物等）。高速冰凍離心機這類實驗室常用的離心機轉速16000rpm以上，最高轉速可達25000rpm，最大離心力可達89000×g，因此需要有冷卻離心腔的致冷設備，一般溫度控制在0—4℃，速度控制也比臺式離心機精密準確，實驗室中此型離心機多為低容量冰凍離心機，可用于收集微生物、細胞碎片、大細胞器、免疫沉降物、大分子沉淀物等，但不能用于沉淀病毒、小細胞器（如核糖體）、水溶蛋白質(zhì)等大分子。轉頭可分為：角度轉頭，垂直轉頭，水平轉頭。離心管及其管帽是轉頭重要的附件，制造離心管的材料主要有特種玻璃，塑料和不銹鋼。制備性超速離心主要利用離心機轉子高速旋轉時所產(chǎn)生的強大離心力，加快顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)或浮力密度差的物質(zhì)分開。沉降系數(shù)指單位離心力作用下顆粒沉降的速度。沉降系數(shù)用svedberg表示，簡稱S，量綱為秒，1S單位等于1×10-13秒，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。制備超離心的關鍵是如何根據(jù)顆粒和介質(zhì)的性質(zhì)以及轉子的某些參數(shù)來確定轉速和離心時間。顆粒沉降的時間和速度取決于：離心力、顆粒的大小形狀和密度、沉降介質(zhì)的密度和黏度。制備性超速離心技術當離心機轉頭以一定的角速度w（弧度/秒）旋轉，顆粒的旋轉半徑為r（厘米）時，任何顆粒均受一個向外的離心力，此離心力為：

F=mω2r①式中，F(xiàn)通常以地心引力表示，稱為相對離心力（RCF），指在離心力場中，作用于顆粒的離心力相當于地球重力的倍數(shù)，單位是重力加速度g（980厘米/秒2），這時RCF可表示如下：

RCF=ω2r/980

②實際上，這一關系式常用每分鐘轉數(shù)n（r/min或rpm），以更通用表達式來表示，由于ω=2πn/60于是：

RCF=4π2（

rpm）2r/3600*980③簡化得：

RCF=1.119×10-5（

rpm）2r④一般低轉速時常用rpm來表示，高轉速離心則以g表示。離心力和相對離心力-原理和計算

原理：采用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進行離心，使沉降速度不同的顆粒在不同的分離速度及不同的離心時間下分批分離的方法，稱為差速離心法。當以一定離心力在一定的離心時間內(nèi)進行離心時，在離心管底部就會得到最大和最重顆粒的沉淀，分出的上清液在加上轉速下再進行離心，又得到第二部分較大、較重顆粒的“沉淀”及含小和輕顆?！吧锨逡骸保绱?，多次離心處理，即能把液體中的不同顆粒較好分開。這時所得沉淀是不純的，需經(jīng)再懸浮和再離心（2—3次），才能得到較純顆粒。常用于從組織勻漿中分離細胞器和病毒。優(yōu)點是：操作簡易，并可使用容量較大的角式轉子。缺點是：須多次離心，沉淀中有夾帶，分離效果差不純，沉淀于管底的顆粒受擠壓，容易變性失活。差速離心法已破碎的細胞沉淀（細胞核）上清液沉淀（細胞膜碎片、線粒體、溶酶體）上清液沉淀（核糖核蛋白體）上清液（可溶性組分）500g,10’10000g,10’100000g,3h密度梯度離心又稱速率—區(qū)帶離心,沉降系數(shù)較接近的物質(zhì)分離的方法；原理：不同顆粒之間存在沉降系數(shù)差時，在一定離心力作用下，顆粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同區(qū)域上形成區(qū)帶的方法。介質(zhì)梯度應預先形成，介質(zhì)的最大密度要小于所有樣品顆粒的密度常用的有蔗糖、甘油；密度梯度液的制備用梯度混合器，形成由管口到管底逐步升高的密度梯度；操作：離心管先裝載密度梯度介質(zhì)溶液，離心前將樣品小心鋪放在密度梯度溶液表面，離心形成區(qū)帶。離心后不同大小、不同形狀、有一定沉降系數(shù)差異的顆粒在密度梯度液中形成若干條界面清楚的不連續(xù)區(qū)帶；沉降系數(shù)越大，往下沉降越快，區(qū)帶會越靠近離心管底?？捎脕矸蛛x病毒、核酸、蛋白質(zhì)、核糖體亞基及其它成分密度升高梯度混合器50201510等密度離心原理：當不同顆粒存在浮力密度差時，在離心力場下，在密度梯度介質(zhì)中，顆粒或向下沉降，或向上浮起，一直移動到與它們各自的密度恰好相等的位置上形成區(qū)帶，從而使不同浮力密度的物質(zhì)得到分離；區(qū)別:離心介質(zhì)、密度梯度范圍與密度梯度離心不同，欲分離的顆粒密度處于離心介質(zhì)密度范圍內(nèi)。介質(zhì)有：氯化銫CSCl

、硫酸銫、溴化銫、三碘苯衍生物等。操作：介質(zhì)溶液與樣品液混合均勻，以足夠時間離心。介質(zhì)梯度不需預先制備，離心時把密度均一的介質(zhì)液和樣品混合后裝入離心管，通過離心形成密度梯度，讓顆粒在梯度中進行再分配。常