1.離心概述

1.1離心原理

在離心力作用下，混合物質(zhì)由于密度差異而沉積分離。離心時(shí)間由物質(zhì)的密度和施加的離心力決定

>密度越大，越快沉降到達(dá)管底（密度=質(zhì)量/體積）

>離心力越大，離心分離時(shí)間越短

離心分離按照應(yīng)用可分為離心沉降和離心過(guò)濾兩種

離心沉降 利用懸浮液(或乳濁液）密度不同的各組分在離心力場(chǎng)中迅速沉降分層的原理，實(shí)現(xiàn)液-固或液-液(相)分離。日常實(shí)驗(yàn)應(yīng)用有沉淀離心、密度梯度離心、等密度梯度離心等。

>沉淀離心 是離心機(jī)zui常見(jiàn)的應(yīng)用，即通過(guò)離心使固體集聚沉淀在離心管底部從而與液體(上清液)分開(kāi)。在相分離的過(guò)程中。溶質(zhì)從而分散狀態(tài)或者溶液介質(zhì)中轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中(來(lái)進(jìn)行化學(xué)/分子生物學(xué)分析)。

>等密度梯度離心 是指在離心力場(chǎng)下，在密度梯度介質(zhì)中，顆粒移動(dòng)到與它們各自的密度恰好相等的位置，形成一系列密度區(qū)，從而使不同密度的物質(zhì)得到分離。

離心過(guò)濾 使懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力，作用在過(guò)濾介質(zhì)上，使液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為濾液，而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面，從而實(shí)現(xiàn)液-固分離。例如超濾膜離心分離純化大分子物。

1.2離心參數(shù)

對(duì)于一臺(tái)離心機(jī)來(lái)說(shuō)比較重要的一下參數(shù):相對(duì)離心力/轉(zhuǎn)速、K因子、離心時(shí)間、溫度等

1.2.1 相對(duì)離心力/轉(zhuǎn)速

離心機(jī)通過(guò)離心力分離樣品，加速度和轉(zhuǎn)速是非常重要的參數(shù)。其中加速度是相對(duì)于地球表面的重力加速度g(9.81m/s²)而設(shè)置的。離心效果主要由相對(duì)離心力(rcf)來(lái)衡量。相比于每分鐘轉(zhuǎn)速(rpm)，相對(duì)離心力更。

相同轉(zhuǎn)速(rpm)的轉(zhuǎn)子，離心半徑不同可以形成不同的相對(duì)離心力(rcf)。

以MiniSpin plus和5430R為例，同樣裝載1.5ml離心管，并以同樣轉(zhuǎn)速14000rpm離心。根據(jù)上圖公式，得到兩臺(tái)離心機(jī)的離心力分別為13100×g和20817×g，產(chǎn)生不同離心效果。

由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)速相同的情況下，離心半徑不同的轉(zhuǎn)子有不同的相對(duì)離心力。

Tips:除了MiniSpin之外，Eppendorf所有的離心機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)離心力和轉(zhuǎn)速的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

1.2.1 K因子和時(shí)間(t)

K因子主要由轉(zhuǎn)子決定。在離心過(guò)程中，它影響離心所需要的沉降時(shí)間(t)。一般而言，它是離心管中沉降距離的一個(gè)量度標(biāo)準(zhǔn)。在離心管中，離心分離所需的時(shí)間(t)與沉降距離成正比。K因子取決于轉(zhuǎn)子中離心管的角度和使用的離心管類(lèi)型。

K因子越小，意味著離心分離所需的時(shí)間越短，K因子還受轉(zhuǎn)速的影響，轉(zhuǎn)速越高，分離所 

需的時(shí)間越短

通過(guò)計(jì)算兩個(gè)轉(zhuǎn)子的K因子，可以直接比較兩個(gè)轉(zhuǎn)子離心分離過(guò)程的相對(duì)轉(zhuǎn)速，K因子越小表明離心分離所需時(shí)間越短。

K因子和離心時(shí)間成正比:

如何選擇離心機(jī)

離心前請(qǐng)確保與參考實(shí)驗(yàn)方案使用相同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子、相同的相對(duì)離心力、離心溫度以及離心時(shí)間。總的來(lái)說(shuō)，要想成功離心，主要參數(shù)一下參考：

>樣品類(lèi)型       >適配器類(lèi)型

>離心耗材       >相對(duì)離心力

>離心機(jī)種類(lèi)     >離心所需溫度

>轉(zhuǎn)子類(lèi)型