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高速微量冷凍離心機(jī):一種常用于分離生物樣品中微?;蚍肿拥膶嶒瀮x器
點擊次數(shù):2313 時間:2024-11-22

 自1875年AlexanderPrandtl發(fā)明第一臺離心機(jī)用于分離牛奶中的乳脂起,實驗室離心機(jī)已成為各種科學(xué)研究和臨床應(yīng)用當(dāng)中不可少的儀器之一。


  離心是什么?


  離心是利用離心力將顆粒從溶液中分離出來的一種技術(shù)。根據(jù)顆粒的大小、形狀、密度、溶液的粘度等差異和離心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)分離。

樣品溶液離心前后對比圖


圖1:樣品溶液離心前后對比圖


  離心的原理:


  離心機(jī)利用了離心過程和離心力原理。當(dāng)一個物體繞軸旋轉(zhuǎn)時,就被施加一個向外的徑向力。這種離心力被用來加速沉降,在這個過程中密度較大的粒子被更快地拋向外部方向。離心原理在現(xiàn)代實驗室中廣泛用于分離樣品中的各種成分。

離心力原理示意圖

 

  圖2:離心力原理示意圖


  離心機(jī)的類型:


  目前市場上有各種類型的離心機(jī);主要根據(jù)轉(zhuǎn)速不同、制冷條件、離心機(jī)大小等進(jìn)行分類。依據(jù)轉(zhuǎn)速不同,可分為低速離心機(jī)、高速離心機(jī)、超速離心機(jī)等;依據(jù)能否制冷,可分為冷凍離心機(jī)和普通離心機(jī)等;依據(jù)應(yīng)用場景不同,可分為實驗室離心機(jī)和工業(yè)離心機(jī)等。本文主要集中討論實驗室離心機(jī)


  實驗室離心機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動使懸浮液高速旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生的離心力使較重的顆粒物沉積在離心管外側(cè),較輕的顆粒物移向中心。實驗室離心機(jī)利用沉淀離心原理分離懸濁液中的可溶部分和不溶性顆粒物。當(dāng)離心管中的樣品被離心后,固體顆粒物就會被沉積在離心管的底部。相比耗時的過濾操作,使用離心機(jī)對樣品沉淀離心分離簡單方便,離心管中的固體樣品也可以很容易取出。

離心機(jī)轉(zhuǎn)子示意圖

  圖3:離心機(jī)轉(zhuǎn)子示意圖


  微量離心機(jī)微量離心機(jī)一般只能處理0.2-10.0mL容量范圍的小體積樣品,部分離心機(jī)可以放置EP管適配器。這樣微量離心機(jī)就可以更換離心不同容量的EP管,從而在離心樣品容量方面提供了更大的靈活性。


迷你離心機(jī)

     圖4:迷你離心機(jī)


  A臺式離心機(jī)對小型實驗室應(yīng)用更有利,同時占用面積也很小。但是這臺離心機(jī)只能離心少量的樣品,它比較適用樣本量較小的應(yīng)用。臺式離心機(jī)中有內(nèi)置制冷設(shè)備的款式(即臺式冷凍離心機(jī)),但不是所有型號都有。如果擔(dān)心樣品會發(fā)生熱降解,推薦購買臺式冷凍離心機(jī)??偟膩碚f,臺式離心機(jī)可用于多種應(yīng)用,包括包括血液樣本、DNA、RNA、蛋白質(zhì)研究、組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)等。


臺式離心機(jī)
圖5:臺式離心機(jī)


  常規(guī)離心機(jī)常規(guī)離心機(jī)的功能與臺式離心機(jī)相同,但常規(guī)離心機(jī)比臺式實驗室大,也被稱為立式離心機(jī)。與臺式離心機(jī)相比,這類離心機(jī)需要更多的空間,但可以管理更大的樣管,最大離心容量可達(dá)750mL。立式離心機(jī)可以有制冷功能,溫度可以設(shè)置在-20℃到+40℃之間。這款離心機(jī)很適用于含有DNA、RNA、抗體、病毒或蛋白質(zhì)等樣品離心分離。


  最大相對離心力超過1,000,000g(或轉(zhuǎn)速150,000RPM)的大容量離心機(jī)稱為超速離心機(jī)。超速離心機(jī)可以分為制備型超速離心機(jī)和分析型超速離心機(jī)。制備型超離心分離機(jī)用于分離生物/有機(jī)成分,如DNA、RNA、脂蛋白、膜、細(xì)胞器和病毒。分析型超速離心機(jī)用于實時識別樣品,可以用來確定平衡和沉降速率,分子的形狀和質(zhì)量。超速離心機(jī)在納米技術(shù)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。


  離心機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域:


  離心機(jī)在實驗室中有廣泛的應(yīng)用。以下列舉的是離心機(jī)的一些常見應(yīng)用:


  不相溶液體分離


  懸濁液沉淀分離


  血細(xì)胞提取


  蛋白質(zhì)提取


  同位素分離


  宇航員重力模擬環(huán)境


  分離乳液


  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


  旋轉(zhuǎn)清洗機(jī)

 

杭州秋籟Micro-15R高速冷凍微量離心機(jī)的詳細(xì)產(chǎn)品資料:

Micro-15R高速微量離心機(jī)非常適合離心溫度敏感的樣品。制冷系統(tǒng)即使在高速離心下也能保持溫度穩(wěn)定。儀器整體結(jié)構(gòu)堅固、安全耐用且易于維護(hù)。還集成了可編程設(shè)置功能和多種安全措施等以實現(xiàn)性能

高速微量冷凍離心機(jī) 

特征:

微電腦控制,無刷直流電機(jī)以確保離心速度準(zhǔn)確并安靜可靠

 

 

實時rpm/rcf單位轉(zhuǎn)換
9種不同級別的加減速

 

內(nèi)存最多可存儲9個程序

轉(zhuǎn)子采用多層密封,以防止氣溶膠污染
堅固耐用的鋁制轉(zhuǎn)子可承受多輪高壓滅菌鍋的消毒
每當(dāng)蓋子關(guān)閉時,離心腔即冷卻到設(shè)定溫度
即使在高速離心下,離心腔溫度也可以保持在4°C
使用的R290冷卻液無氟且環(huán)保
外部冷凝盤防止冷凝水在腔室內(nèi)積聚
診斷系統(tǒng)使儀器保持最佳狀態(tài)
自動鎖蓋,過熱保護(hù)和超速保護(hù),提高安全性
多種轉(zhuǎn)子可適配0.2mL、0.5mL、1.5mL、2mL和5mL離心管

高速微量冷凍離心機(jī)
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):

 

 

大相對離心力

21380×g,步長10×g

 

轉(zhuǎn)速范圍

200-15000rpm,步長100rpm

重量

30Kg

加速/減速時間

25秒

運行時間

30秒至99分鐘或連續(xù)離心

整機(jī)噪音

小于56分貝

大容量

1.5/2mL×24;0.5mL×36;0.2mL PCR8排管×4;5mL×12(尖底);5mL×18(圓底)

電源

200V-240V 50Hz

溫度范圍

-20°C至40°C

尺寸

332×553×283mm

標(biāo)準(zhǔn)配置

主機(jī):Micro-15R;

轉(zhuǎn)子(任選其一):

0.5mlx36,2/1.5mlx24,5mlx12(尖底), 0.2ml/PCR8x4,5mlx18(圓底);

適配器(根據(jù)轉(zhuǎn)子選配):

選配一:2ml轉(zhuǎn)0.2ml(適用于2/1.5mlx24角轉(zhuǎn)子) 和2ml轉(zhuǎn)0.5ml(適用于2/1.5mlx24角轉(zhuǎn)子);

選配二:0.5ml轉(zhuǎn)0.2ml(適用于0.5mlx36角轉(zhuǎn)子);

 高速微量冷凍離心機(jī)

   高速微量冷凍離心機(jī)是一種常用于分離生物樣品中微?;蚍肿拥膶嶒瀮x器。它具有高速離心、冷卻和超低溫的特點,能夠迅速并有效地將生物樣品中的微粒分離出來,用于后續(xù)的研究。本文將對高速微量冷凍離心機(jī)原理及其工作原理進(jìn)行深入介紹,并解釋其中的一些關(guān)鍵問題。
  一、高速微量冷凍離心機(jī)的原理
  高速微量冷凍離心機(jī)的分離原理是基于其強(qiáng)大的離心力。當(dāng)生物樣品放在離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)時,樣品中的微粒會受到離心力的作用,從而迅速沉降到離心管的底部,形成擬沉淀。同時,離心機(jī)溫度的控制和冷卻也是高速微量冷凍離心機(jī)重要的原理之一。當(dāng)樣品在高速離心過程中,芯片或管子表面的冷卻器可以將樣品急劇冷卻到超低溫度,有效防止微粒在離心過程中變性或降解。

  二、高速微量冷凍離心機(jī)的工作原理

  高速微量冷凍離心機(jī)的工作原理需要從離心力、微粒擴(kuò)散、沉降運動和冷卻等四個方面來理解:
 ?。ㄒ唬╇x心力
  離心力是高速微量冷凍離心機(jī)能夠快速分離微粒的原動力。離心機(jī)轉(zhuǎn)速越高,離心力就越大,微粒也就越能迅速沉降到離心管的底部。此時微粒受到的離心力分別與離心機(jī)轉(zhuǎn)速和微粒半徑平方成正比,并與離心距離的立方成反比。因此,離心機(jī)的轉(zhuǎn)速和離心距離都是影響離心力大小的重要因素。
 ?。ǘ┪⒘U(kuò)散
  微粒在水相中有一定的擴(kuò)散性,即微粒會隨機(jī)地向周圍擴(kuò)散運動。當(dāng)微粒在水相中的數(shù)量越多時,其擴(kuò)散性就越強(qiáng)。在很短時間內(nèi),微粒的擴(kuò)散速度可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其沉降速度,因此不容易被快速分離。需要高速離心機(jī)的強(qiáng)大離心力來壓制微粒擴(kuò)散,從而使之快速沉降和分離。
  (三)沉降運動
  當(dāng)微粒在生物樣品中處于靜止?fàn)顟B(tài)時,存在一個重力方向和一股阻力方向之間的平衡狀態(tài)。但是,在高速離心機(jī)的作用下,維持平衡狀態(tài)的阻力方向被壓制,微??梢钥焖傧螂x心管的底部沉降,形成擬沉淀。這種沉降運動的速度取決于離心力的大小、離心機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢以及微粒重力質(zhì)量的大小等因素。
 ?。ㄋ模├鋮s
  高速微量冷凍離心機(jī)的工作原理與樣品的溫度控制密切相關(guān)。離心機(jī)內(nèi)部的冷卻裝置有助于保持樣品的低溫狀態(tài),并防止微粒在離心過程中變性或降解。離心距離越小,樣品的溫度也會更快地降低,從而能夠更有效地防止微粒的損傷。
  總的來說,高速微量冷凍離心機(jī)通過強(qiáng)大的離心力,迫使微??朔U(kuò)散抵抗實現(xiàn)快速沉降,從而實現(xiàn)生物樣品中微粒的快速分離。同時,也要注意離心過程中的冷卻管和芯片是否良好,并且對離心機(jī)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確控制,以確保微粒的快速分離與實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
  
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