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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?shí)驗(yàn)儀器

點(diǎn)擊次數(shù)：4670 時(shí)間：2025-12-25

　自1875年AlexanderPrandtl發(fā)明第一臺(tái)離心機(jī)用于分離牛奶中的乳脂起，實(shí)驗(yàn)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(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)分離。

樣品溶液離心前后對(duì)比圖

圖1:樣品溶液離心前后對(duì)比圖

　　離心的原理：

　　離心機(jī)利用了離心過(guò)程和離心力原理。當(dāng)一個(gè)物體繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就被施加一個(gè)向外的徑向力。這種離心力被用來(lái)加速沉降，在這個(gè)過(guò)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(chǎng)景不同，可分為實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)和工業(yè)離心機(jī)等。本文主要集中討論實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)

　　實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(huì)被沉積在離心管的底部。相比耗時(shí)的過(guò)濾操作，使用離心機(jī)對(duì)樣品沉淀離心分離簡(jiǎn)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(tái)式離心機(jī)對(duì)小型實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用更有利，同時(shí)占用面積也很小。但是這臺(tái)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(tái)式離心機(jī)中有內(nèi)置制冷設(shè)備的款式（即臺(tái)式冷凍離心機(jī)），但不是所有型號(hào)都有。如果擔(dān)心樣品會(huì)發(fā)生熱降解，推薦購(gòu)買臺(tái)式冷凍離心機(jī)?？偟膩?lái)說(shuō)，臺(tái)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。

圖5:臺(tái)式離心機(jī)

　　常規(guī)離心機(jī)常規(guī)離心機(jī)的功能與臺(tái)式離心機(jī)相同，但常規(guī)離心機(jī)比臺(tái)式實(shí)驗(yàn)室大，也被稱為立式離心機(jī)。與臺(tái)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(duì)離心力超過(guò)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(shí)時(shí)識(shí)別樣品，可以用來(lái)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(shí)驗(yàn)室中有廣泛的應(yīng)用。以下列舉的是離心機(jī)的一些常見(jiàn)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?。ㄖ饕羌?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(jiān)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(shí)現(xiàn)性能

高速微量冷凍離心機(jī) 　

特征：

微電腦控制，無(wú)刷直流電機(jī)以確保離心速度準(zhǔn)確并安靜可靠

實(shí)時(shí)rpm/rcf單位轉(zhuǎn)換
9種不同級(jí)別的加減速

內(nèi)存最多可存儲(chǔ)9個(gè)程序

轉(zhuǎn)子采用多層密封，以防止氣溶膠污染
堅(jiān)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(shí)，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(wú)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(dòng)鎖蓋，過(guò)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(duì)離心力	21380×g，步長(zhǎng)10×g
轉(zhuǎn)速范圍	200-15000rpm，步長(zhǎng)100rpm
重量	30Kg
加速/減速時(shí)間	25秒
運(yùn)行時(shí)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?shí)驗(yàn)儀器。它具有高速離心、冷卻和超低溫的特點(diǎn)，能夠迅速并有效地將生物樣品中的微粒分離出來(lái)，用于后續(xù)的研究。本文將對(duì)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(wèn)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(shí)，樣品中的微粒會(huì)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(shí)，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(guò)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(guò)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(yùn)動(dòng)和冷卻等四個(gè)方面來(lái)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(dòng)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(shí)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(huì)隨機(jī)地向周圍擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒在水相中的數(shù)量越多時(shí)，其擴(kuò)散性就越強(qiáng)。在很短時(shí)間內(nèi)，微粒的擴(kuò)散速度可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(lái)壓制微粒擴(kuò)散，從而使之快速沉降和分離。

　　（三）沉降運(yùn)動(dòng)

　　當(dāng)微粒在生物樣品中處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，存在一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(guò)程中變性或降解。離心距離越小，樣品的溫度也會(huì)更快地降低，從而能夠更有效地防止微粒的損傷。

　　總的來(lái)說(shuō)，高速微量冷凍離心機(jī)通過(guò)強(qiáng)大的離心力，迫使微粒克服擴(kuò)散抵抗實(shí)現(xiàn)快速沉降，從而實(shí)現(xiàn)生物樣品中微粒的快速分離。同時(shí)，也要注意離心過(guò)程中的冷卻管和芯片是否良好，并且對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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