離心技術(shù)及離心機(jī)分類:
離心是在離心力的作用下,利用被離心樣品物質(zhì)的沉降系數(shù)、浮力、密度的差別,進(jìn)行分離、濃縮、提取制備樣品以及分析測定生物大分子分子量和純度。按其工作方式可分為離心過濾、離心沉降(或澄清)及離心分離。
離心機(jī)的設(shè)計(jì)原理是利用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心場力加快樣品粒子的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)或浮力密度差的物質(zhì)分離開。決定離心力大小的因素除轉(zhuǎn)速(Revolved per minute,r/min)和離心(轉(zhuǎn)頭)半徑外,還與粒子在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所受到的力(重力、浮力、摩擦力)之作用影響有關(guān),離心力方向與重力呈垂直,故常用相對(duì)離心力(Relative centrifugal force,rcO表示,即相對(duì)于重力作用在旋轉(zhuǎn)粒子上的離心力,用重力加速度g(980cm/s )作為量值,也稱為“g-Force”,表達(dá)式為:RCF=o)~/980。
離心技術(shù)的關(guān)鍵是如何根據(jù)樣品粒子和介質(zhì)的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)子的技術(shù)參數(shù)來確定離心力、轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間設(shè)置。粒子(細(xì)胞、細(xì)胞器及大分子的統(tǒng)稱)的沉降或分離速率取決于離心力、粒子的大小、形狀和密度以及沉降介質(zhì)的密度和粘度。
根據(jù)用途、轉(zhuǎn)速、功能配置可將醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用離心機(jī)幾大類型,不同轉(zhuǎn)速的離心機(jī)產(chǎn)生不同的離心力,具有不同的用途。
低速機(jī)型設(shè)計(jì)有較大容量(Large capacity centrifuge,≥12L),主要用于細(xì)胞、血清、血漿以及批量樣品的分離制備,另在生物制藥領(lǐng)域發(fā)揮著較大作用;高速離心機(jī)(High speed cen—trifuge)主要用于某些亞細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、核酸、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒、細(xì)菌的分離和制備;而超速離心機(jī)(Ultracentrifuge).~0適應(yīng)于病毒、核酸及蛋白質(zhì)的分離純化,進(jìn)一步的分析研究還可采用分析型超速離心機(jī)。
近年來,有一種稱之為“通用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(Universal lab—oratory centrifuge)”的機(jī)型進(jìn)入醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,在性能上順應(yīng)了分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)技術(shù)的需要,倍受實(shí)驗(yàn)室工作者的關(guān)注。其特點(diǎn)是兼顧了低速機(jī)和高速機(jī)、微量和較大容量的性能,但體積小、重量輕、耗電小、操作簡便;常見機(jī)型最高轉(zhuǎn)速≥13 O00r/min,個(gè)別機(jī)型超過20O00r/min,起始轉(zhuǎn)速可低到100r/min;最大rcf一般可達(dá)20000~g以上,個(gè)別機(jī)型達(dá)到60000xg;離心容量最大可達(dá)3 000ml。本文重點(diǎn)討論此類機(jī)型。
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等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場強(qiáng)儀萬能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
離心機(jī)是當(dāng)今生命化學(xué)學(xué)科研究中心不可少的重要設(shè)備,是基本的實(shí)驗(yàn)室儀器?,F(xiàn)在有各種型號(hào)的高速和超速離心機(jī)。如何保證儀器的安全運(yùn)行并發(fā)揮其全部性能,是實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員關(guān)心的一個(gè)主要問題。
一般來說,離心機(jī)故障是轉(zhuǎn)子過量不平衡引起的,而樣品的稱量誤差、離心過程中離心樣品液的外溢和轉(zhuǎn)子腐蝕等是造成轉(zhuǎn)子不平衡的主要因素。分析發(fā)生的事故,原因主要有以下幾種:
離心管平衡時(shí),由于天平長期使用而又未能校對(duì),對(duì)稱放置的離心管不平衡超過了0.1~1g。
對(duì)予各種材料的離心管,使用前沒能很好地了解廠家要求的離心管使用范圍和消毒方法,采用化學(xué)溶劑和不適當(dāng)?shù)南疽禾幚恚斐呻x心管在運(yùn)行中溶脹、破裂而發(fā)生事故。
離心管帽內(nèi)橡膠密封環(huán)和轉(zhuǎn)子蓋橡膠密封環(huán)使用不當(dāng)和消毒不當(dāng),如長期使用內(nèi)部斷裂和固高溫消毒(使用干燥箱烘烤)等處理而老化龜裂、失去密封作用等,使樣品在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)外溢,從而使轉(zhuǎn)子在不平衡狀態(tài)下運(yùn)行。
離心管在裝樣時(shí),樣品液束裝滿或離心管。
使用水平轉(zhuǎn)子時(shí),不細(xì)心將吊桶的序號(hào)與水平轉(zhuǎn)子主體的序號(hào)裝錯(cuò),影響轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡。
由于原樣品的比重不等于配平液的比重,轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡失調(diào)而發(fā)生事故。
由予工作中粗心大意,轉(zhuǎn)子蓋沒有擰緊或是將轉(zhuǎn)子蓋和轉(zhuǎn)子柄互換,造成螺扣不吻合,當(dāng)開機(jī)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子蓋拋出而發(fā)生嚴(yán)重的斷軸事故。
鋁合金離心管帽與不銹鋼離心管帽混用(兩者比重不同)而發(fā)生事故。
離心管老化或?qū)?font data-color="#0268CA">高速離心機(jī)離心管用在超速離心機(jī)上,使離心管在運(yùn)行時(shí)破裂,樣品液外溢造成失衡,使軸彎曲。
驅(qū)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)子等材料有內(nèi)傷或制造中的檢驗(yàn)和質(zhì)量問題,也是儀器發(fā)生事故的主要原因之一。
由于使用壽命管理不當(dāng)和各種腐蝕等,轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中發(fā)生爆炸。
由于各種原因,安裝時(shí)未將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或其它系統(tǒng)的固定件去掉,并強(qiáng)行使儀器試運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生斷軸和轉(zhuǎn)子爆炸事故。
第一、選對(duì)材質(zhì)的離心機(jī)很重要因?yàn)椴煌奈锪霞胺蛛x要求,需要選用不同的機(jī)型。機(jī)型及主參數(shù)確定后,根據(jù)不同材料在不同環(huán)境中的耐腐蝕性能,綜合其理化特J生,性價(jià)比等諸多因素,從基本面上確定強(qiáng)度零件材料。從材料本身來看,它針對(duì)的目標(biāo)物料是安全的?! 〉诙?、離心機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)能延長設(shè)備使用壽命,確保設(shè)備的安全性,對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最容易加速腐蝕的設(shè)計(jì)缺陷是應(yīng)力集中傾向和縫隙環(huán)境,有時(shí)盡管金屬浸泡溶液中,腐蝕率較??;但形成縫隙,由于內(nèi)部溶液的化學(xué)和電化學(xué)狀態(tài)發(fā)生了變化,將引起嚴(yán)重的縫隙腐蝕?! 〉谌?、離心機(jī)的表面防護(hù)措施 控制腐蝕的一個(gè)基本思路就是隔絕腐蝕環(huán)境。在離心機(jī)設(shè)計(jì)中,經(jīng)常采用表面處理的辦法,如法蘭、鍍鋅、鍍鉻、化學(xué)鍍層等辦法,這些方法在許多環(huán)境中是有效的,但對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件,必須注意一個(gè)重要的現(xiàn)象:基體材料與鍍層是兩種材料,其線膨脹系數(shù)是不同的,將在旋轉(zhuǎn)件彈性變形時(shí)產(chǎn)生不一樣的變形量,從而造成大量的微裂紋的產(chǎn)生;若前述現(xiàn)象的存在,將加速腐蝕形成。因此,對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件的表面防護(hù)方法,應(yīng)謹(jǐn)慎采用。 第四、使用緩蝕劑離心機(jī)本身涉及多學(xué)科,要使用好離心機(jī),除上述一些措施外,還應(yīng)該注意研究其應(yīng)用環(huán)境。緩蝕劑的應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中,也大量采用。對(duì)某些惡劣環(huán)境,采用適當(dāng)?shù)木徫g劑就能使零件達(dá)到適用的程度,只要工藝許可,緩蝕劑的采用,應(yīng)該是離心機(jī)應(yīng)用的一條有效之路。通過以上4點(diǎn)可以給離心機(jī)一個(gè)很好的保護(hù),更加耐腐蝕,使離心機(jī)使用的更加長久,更加安全。