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關于離心原理與離心參數的介紹--強森科技

來源:北京欣興強森生物科技有限公司   2018年01月30日 16:03  

1.離心概述

1.1離心原理

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

>密度越大,越快沉降到達管底(密度=質量/體積)

>離心力越大,離心分離時間越短

 

離心分離按照應用可分為離心沉降和離心過濾兩種

 

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中迅速沉降分層的原理,實現液-固或液-液(相)分離。日常實驗應用有沉淀離心、密度梯度離心、等密度梯度離心等。

>沉淀離心 是離心機zui常見的應用,即通過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。在相分離的過程中。溶質從而分散狀態或者溶液介質中轉移到另一種溶劑中(來進行化學/分子生物學分析)。

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

離心過濾 使懸浮液在離心力場下產生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質表面,從而實現液-固分離。例如超濾膜離心分離純化大分子物。

 

1.2離心參數

對于一臺離心機來說比較重要的一下參數:相對離心力/轉速、K因子、離心時間、溫度等

1.2.1 相對離心力/轉速

離心機通過離心力分離樣品,加速度和轉速是非常重要的參數。其中加速度是相對于地球表面的重力加速度g(9.81m/s²)而設置的。離心效果主要由相對離心力(rcf)來衡量。相比于每分鐘轉速(rpm),相對離心力更。

 

 

相同轉速(rpm)的轉子,離心半徑不同可以形成不同的相對離心力(rcf)。

 

以MiniSpin plus和5430R為例,同樣裝載1.5ml離心管,并以同樣轉速14000rpm離心。根據上圖公式,得到兩臺離心機的離心力分別為13100×g和20817×g,產生不同離心效果。

由此可見,轉速相同的情況下,離心半徑不同的轉子有不同的相對離心力。

Tips:除了MiniSpin之外,Eppendorf所有的離心機都可以實現離心力和轉速的自動轉換。

 

1.2.1 K因子和時間(t)

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

K因子越小,意味著離心分離所需的時間越短,K因子還受轉速的影響,轉速越高,分離所 

需的時間越短

 

通過計算兩個轉子的K因子,可以直接比較兩個轉子離心分離過程的相對轉速,K因子越小表明離心分離所需時間越短。

K因子和離心時間成正比:

 

 

如何選擇離心機

離心前請確保與參考實驗方案使用相同類型的轉子、相同的相對離心力、離心溫度以及離心時間。總的來說,要想成功離心,主要參數一下參考:

>樣品類型       >適配器類型

>離心耗材       >相對離心力

>離心機種類     >離心所需溫度

>轉子類型 

 

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