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关于全自动离心机相关问题的探讨应用

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关于全自动离心机相关问题的探讨应用

发布日期:2016-06-14 00:00 来源:http://xankim.com 点击:

为了加大分离能力,人们制造了全自动离心机,当其转子高速旋转时产生的离心加速度是重力加速度的很多倍,所受的力是重力的很多倍,分离能力也提高了很多倍。由于离心机具有节省劳力、减轻劳动强度,改善劳动条件,并具有连续运转、自动遥控、占地面积小等优点,故大量应用于在食品加工方面等部门。下面笔者对离心机的相关问题进行了探讨。 

关于全自动离心机相关问题的探讨应用

1.离心机的工作原理及离心方法 中的应用


1.1离心机的工作原理 


离心是利用旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品的一种方法。悬浮液在高速旋转下,由于巨大的离心力作用,使悬浮的微小颗粒(细胞器、生物大分子的沉淀等)以一定的速度沉降,从而使溶液得以分离,颗粒的沉降速度取决于离心机的转速、颗粒的质量、大小和密度。 


当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用可使得悬浮的颗粒逐渐下沉,颗粒越重,下沉越快。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态、密度、重力场的强度及液体的黏度有关。此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象(扩散是由于微粒的热运动而产生的质量迁移现象,主要是由于密度差引起的)。对小于几微米的微粒,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的,因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。扩散现象是不利于样品分离的,如果加大重力,就可能克服扩散现象的不利影响,实现生物大分子的分离。离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度,把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 


1.2常用的离心方法 


(1)差速离心法。 采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分步离心的方法,称为差速离心。操作时,将含有两种不同颗粒的混悬液,以常速离心,使大的颗粒下沉,将上清液倾倒于另一离心管中,再加大离心力,离心一定时间,分离小的颗粒,反复多次分离,达到分离目的。差速离心主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。差速离心法的优点是:操作简单,离心后用倾倒法即可将上清液与沉淀分开,并可使用容量较大的角式转子;分离时间短、重复性高;样品处理量大。 


(2)密度梯度离心法。该法又分为速率区带离心法和等密度区带离心法。样品在一定惰性梯度介质中进行离心沉淀或沉降平衡,在一定离心力下把颗粒分配到梯度液中某些特定位置上,形成不同区带的分离方法。该法的优点是:具有很好的分辨率,分离效果好,可一次获得较纯颗粒;适用范围广,既能分离沉淀系数差的颗粒,又能分离有一定浮力密度的颗粒;颗粒不会积压变形,能保持颗粒活性,并防止已形成的区带由于对流而引起混合。目前使用最多的是蔗糖密度梯度系统,其梯度范围是:蔗糖浓度5%~60%,密度1.02~1.30 g/cm3梯度的作用是使离心液稳定以减少扩散或得到较为锋利的区带。被离心的物质根据其沉降系数不同进行分离,同类物质则因分子大的沉降速度快于分子小的物质从而得到分离。密度梯度的制备可采用梯混合器,也可将不同浓度的蔗糖溶液,小心地一层层加入离心管中,越靠管底,浓度越高,形成阶梯梯度。离心前,把样品小心地铺放在预先制备好的密度梯度溶液的表面。离心后,不同大小、不同形状、有一定的沉降系数差异的颗粒在密度梯度溶液中形成若干条界面清晰的不连续区带。各区带内的颗粒较均一,分离效果较好。在密度梯度离心过程中,区带的位置和宽度随离心时间的不同而改变。随离心时间的加长,区带会因颗粒扩散而越来越宽。为此,适当增大离心力而缩短离心时间,可减少区带扩宽。


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