離心機是實驗室基礎(chǔ)設(shè)備,也是科研和臨床醫(yī)學的必備裝備,離心機是最常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一,在醫(yī)院實驗室應用非常廣泛,離心機是分離血清,沉淀有形細胞,濃縮細菌,PCR試驗等必不可少的工具。接下來就讓我們更加詳細的了解一下離心機吧。
離心機在高速旋轉(zhuǎn)的過程中,由離心力所導致的運動使懸浮于液體中的固體物質(zhì)形成沉淀,
也就是懸浮于體液中質(zhì)量或體積較大的部分向轉(zhuǎn)頭半徑最大的方向移動,而質(zhì)量或體積較小的部分沉積在轉(zhuǎn)頭半徑較近的地方。
上面我們提到了離心力這個概念。離心機就是一個產(chǎn)生離心力的機器,離心力與轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)速及樣品質(zhì)量有關(guān):
即F=Rmω2(F:離心力:R:半徑:m:樣品質(zhì)量:w:轉(zhuǎn)速),離心力是衡量離心機最重要的參數(shù)之一,也是離心機檔次的區(qū)別標準之一,
離心機在出廠的時候都會給出該離心機的最大轉(zhuǎn)速與離心力。我們都知道,轉(zhuǎn)子的半徑和樣品質(zhì)量在運轉(zhuǎn)的時候是不變的,
只有轉(zhuǎn)速可以通過控制發(fā)生變化,因此我們往往習慣用轉(zhuǎn)速來描述一個離心機。如:高速離心機,超高速離心機。
1、按照轉(zhuǎn)速的大小可分為:低速離心機,高速離心機和超高速離心機;
2、按照對溫度的要求可分為:普通離心機和冷凍離心機;
3、按照轉(zhuǎn)子的不同分為:水平轉(zhuǎn)子離心機、角轉(zhuǎn)子離心機和酶標板轉(zhuǎn)子離心機;
4、按照離心機體積的大小還可以分為:落地式離心機、臺式離心機、掌上離心機等;
5、按照離心機的檔次還可以分為普通離心機和精密離心機。
普通離心機功能不多,在轉(zhuǎn)速和容量方面也不精確,如:一個普通離心機的最大轉(zhuǎn)速是5000轉(zhuǎn)/分,但是實際轉(zhuǎn)速卻不能達到5000轉(zhuǎn)/分。
這樣的離心機只適合普通的離心工作,如:分離血清、濃縮尿液等。精密離心機功能多,轉(zhuǎn)速和容量精確,
適合一些對離心機要求較高的實驗,如:PCR實驗、血液成分分離(多用于血站)等。
選購普通離心機,根據(jù)工作量的大小,主要從轉(zhuǎn)速和容量兩個方面選擇。
(1)轉(zhuǎn)速:
離心機根據(jù)最大轉(zhuǎn)速的不同分為低速離心機(<10000rpm/min),高速離心機(10000rpm/min一30000rpm/min),
超高速離心機(>30000rpm/min),每個離心機都有額定的最大轉(zhuǎn)速,最大轉(zhuǎn)速指的是在空載情況下的轉(zhuǎn)速,
但最大轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)子種類的不同、樣品質(zhì)量的大小而有差別。
例如:一個離心機的額定轉(zhuǎn)速是16000rpm/min,說明在空載的時候轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)16000次,加上樣品以后,轉(zhuǎn)速肯定會小于16000rpm/min。
轉(zhuǎn)子的不同,最大轉(zhuǎn)速也不同(一臺進口離心機可選配多個轉(zhuǎn)子),水平轉(zhuǎn)子可達到5000rpm/min,但角轉(zhuǎn)子大約能達到14000rpm/min,
具體的差別要詳細咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員,所以在轉(zhuǎn)速的選擇上要慎重,所選擇離心機的最大轉(zhuǎn)速要高于目標轉(zhuǎn)速。
如:目標轉(zhuǎn)速是16000rpm/mIn,所選擇離心機的最大轉(zhuǎn)速必須高于16000rpm/min。
(2)溫度:
有些樣品(如蛋白質(zhì),細胞等)在高溫環(huán)境下會破壞,這就要選擇冷凍離心機,冷凍離心機都有額定的溫度范圍。
離心機在高速運轉(zhuǎn)的時候所產(chǎn)生熱量和離心機的制冷系統(tǒng)平衡在一定溫度(一般冷凍離心的樣品需要保持在3℃~8℃),
具體能達到多少也和轉(zhuǎn)子有關(guān),如一個離心機的額定溫度范圍為-10℃~60℃,裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時候可以達到3℃左右,
如果是角轉(zhuǎn)子可能只到7℃左右.這一點也要詳細咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員。
(3)容量:
每次需要離心多少個樣品管,每個樣品管需要多少容量,這些因素決定一個離心機的總?cè)萘浚?
簡單的來說離心機的總?cè)萘?每個離心管的容量×離心管個數(shù),總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?
(4)轉(zhuǎn)子:
離心機的轉(zhuǎn)子主要分為兩種:
平轉(zhuǎn)子:運轉(zhuǎn)時吊藍處于水平狀態(tài),與轉(zhuǎn)軸成直角,樣品將沉淀集中于離心管的底部;
角轉(zhuǎn)子:離心容器與轉(zhuǎn)軸成一固定角度,樣品將沉淀集中于離心管底部及靠近底部的側(cè)壁。
如果希望分離的樣品集中于離心管的底部就選擇水平轉(zhuǎn)子,如果希望樣品集中于離心管的底部和靠近底部的側(cè)壁上就要選擇角轉(zhuǎn)子。
還有一些特殊試驗或特殊樣本需要特殊的轉(zhuǎn)子如:大容量吊籃(多用于血站)、酶標板轉(zhuǎn)子、載玻片轉(zhuǎn)子、PCR轉(zhuǎn)子、試管架轉(zhuǎn)子和毛細管轉(zhuǎn)子等。
轉(zhuǎn)子都有固定的規(guī)格,它是和離心機的容量結(jié)合起來的,如36×5ml的角轉(zhuǎn)子,既決定了轉(zhuǎn)子的類型也決定了離心機的容量,所以轉(zhuǎn)子的選擇非常重要。
(5)控制系統(tǒng):
高檔的離心機都采用了微電腦控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)不但能確保離心機安全的運行還能自動完成工作任務(wù)。
現(xiàn)在很多離心機都有較好的人性化的控制系統(tǒng).比如:轉(zhuǎn)子識別功能,安全鎖功能,故障提示功能,加速和減速曲線等等。
離心機的主要部件是電機,電機分為帶碳刷電機和無碳刷電機,前者已經(jīng)淘汰,現(xiàn)在的離心機大多都是無碳刷電機,有的電機還帶有剎車功能。冷凍離心機在制冷方面也有區(qū)別,現(xiàn)在環(huán)保的技術(shù)當然是無氟制冷。
除此之外還要考慮噪音問題,盡量選擇噪音較小的離心機,這樣能保持舒適的實驗環(huán)境。
在配件方面也要謹慎,有些實驗要用特殊的離心管(離心有毒樣品或者需要超高速離心的樣品),這樣的離心管就必須配有相應的管套,才能更安全。
還有一些特殊的樣品容器(不規(guī)則樣品瓶、血袋等),這些細節(jié)和配件都要在選擇離心機的時候考慮周詳,否則就不能進行正常的工作。
其次就是離心機的價格,國產(chǎn)的離心機和進口的離心機差別很大,相同功能的離心機進口的大概是國產(chǎn)的3倍左右。
國產(chǎn)同等檔次的離心機相互之間的價格也有差別,主要區(qū)分在產(chǎn)品性能與材料選材。還與廠家的研發(fā)實力有關(guān)。
在性能方面,帶冷凍的離心機要比普通的貴很多,控制程序與功能越多的離心機價格越高。
差別較大是配置方面,有時候會有附件的價格會比主機的價格還高。
選購時要注意,除主機外,選擇的轉(zhuǎn)子(數(shù)量和種類),再加上必要的離心管、管套,特殊的離心瓶或者血袋。
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