離心機(jī)是利用離心力對(duì)混合液(含有固形物)進(jìn)行分離和沉淀的一種專用儀器。實(shí)驗(yàn)室常用電動(dòng)離心機(jī)有低速、高速離心機(jī)和低速、高速冷凍離心機(jī),以及超速分析、制備兩用冷凍離心機(jī)等多種型號(hào)。其中以低速(包括大容量)離心機(jī)和高速冷凍離心機(jī)應(yīng)用最為廣泛,是生化實(shí)驗(yàn)室用來分離制備生物大分子必不可少的重要工具。在實(shí)驗(yàn)過程中,欲使沉淀與母液分開,常使用過濾和離心兩種方法。但在下述情況下,使用離心方法效果較好。
① 沉淀有粘性或母液粘稠。
、凇〕恋眍w粒小,容易透過濾紙。
、邸〕恋砹窟^多而疏松。
、堋〕恋砹亢苌,需要定量測(cè)定;蚰敢毫亢苌,分離時(shí)應(yīng)減少損失。
⑤ 沉淀和母液必須迅速分開。
、蕖∫话隳z體溶液。
1.電動(dòng)離心機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和性能
、佟∑胀ǎǚ抢鋬觯╇x心機(jī)
這類離心機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,可分小型迷你離心機(jī)臺(tái)式和落地式兩類,配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、調(diào)速器、定時(shí)器等裝置,操作方便。低速離心機(jī)其轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm,臺(tái)式高速離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速可達(dá)18000rpm。
、凇〉退倮鋬鲭x心機(jī)
轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm,最大容量為2—4L,是實(shí)驗(yàn)室最常用于大量初級(jí)分離提取生物大分子、沉淀物等。其轉(zhuǎn)頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種,離心管有硬質(zhì)玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號(hào)。離心機(jī)裝配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、定時(shí)器、調(diào)整器(速度指示)和制冷系統(tǒng)(溫度可調(diào)范圍為-20—+40℃),可根據(jù)離心物質(zhì)所需,更換不同容量和不同型號(hào)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭。
、邸高速冷凍離心機(jī)
轉(zhuǎn)速可達(dá)20000rpm以上,除具有低速冷凍離心機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)外,高速離心機(jī)所用角式轉(zhuǎn)頭均用鈦合金和鋁合金制成。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。這類離心機(jī)多用于收集微生物、細(xì)胞碎片、細(xì)胞、大的細(xì)胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。
、堋〕匐x心機(jī)
轉(zhuǎn)速可達(dá)50000rpm以上,能使亞細(xì)胞器分級(jí)分離,并用于蛋白質(zhì)、核酸分子量的測(cè)定等。其轉(zhuǎn)頭為高強(qiáng)度鈦合金制成,可根據(jù)需要更換不同容量和不同型號(hào)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)頭。超速離心機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)有兩種,一種為調(diào)頻電機(jī)直接升速,另一種為通過變速齒輪箱升速。為了防止驅(qū)動(dòng)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)熱,裝有冷卻驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)(風(fēng)冷、水冷),限速器、記時(shí)器、轉(zhuǎn)速記錄器等。此外,超速離心機(jī)還裝配有抽真空系統(tǒng)。
2.使用注意事項(xiàng)
。ǎ保 通常離心機(jī)都會(huì)有登記表,請(qǐng)?jiān)谑褂们按_實(shí)登記使用者、轉(zhuǎn)陀、轉(zhuǎn)速、時(shí)間 。
(2) 離心管一定要平衡好,放入離心陀時(shí)也要注意位置平衡。絕對(duì)不要超過離心機(jī)或離心陀的最高限轉(zhuǎn)速。
(3) 一定要在達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速后,才能離開離心機(jī);若有任何異狀,要立刻停機(jī)。
(4) 通常聽聲音即可得知離心狀況是否正常,也可注意離心機(jī)的震動(dòng)情形。
(5) 使用硫酸銨等高鹽溶液樣本后,一定要把離心陀洗干凈,也要清理離心機(jī)轉(zhuǎn)艙。
(6) 超高速離心機(jī)則因轉(zhuǎn)速極高,也更加復(fù)雜,需要另外的專門訓(xùn)練才可使用。
3.問題與檢討
(1) 高速以上的離心機(jī)為何要冷凍或者抽真空?
(2) 你已經(jīng)很小心地把兩只樣本離心管平衡好,但開動(dòng)離心機(jī)后,還是發(fā)生不平衡狀況,停機(jī)后取出再秤一次,發(fā)現(xiàn)兩只離心管還是平衡的,請(qǐng)問為何會(huì)發(fā)生不平衡?
(3) 離心陀一般分成懸籃式swing bucket及角型 angular兩大類,使用上有何差別?
(4) 一般論文中記載的離心條件,有人記錄轉(zhuǎn)速如8,000rpm,有人記錄離心重力如10,000g,二者有何不同?何者較為適當(dāng)?
4.使用步驟,通常使用離心機(jī)前都要登記,請(qǐng)養(yǎng)成登記習(xí)慣。
(1) 設(shè)定使用溫度 通常為4℃ 后,先把離心陀放入離心艙中,注意離心陀要卡好軸心;關(guān)上艙門,離心艙的溫度開始下降,預(yù)冷時(shí)間要充足。
(2) 把樣本裝入適當(dāng)?shù)碾x心管,雙雙用天平平衡重量,蓋上離心管蓋子并旋緊。
◆ 注意離心管只裝七成滿,雖然加有蓋子,但也可能因離心力太強(qiáng)而外泄。
◆ 大部分離心管都附有蓋子,注意離心管的蓋子也要一起平衡。
◆ 離心管通常都會(huì)放在碎冰上,注意取出平衡時(shí),要把碎冰的液體擦拭干凈。
◆ 落單的離心管要用另一只裝有清水的離心管平衡。
。ǎ常┌哑胶夂玫碾x心管對(duì)稱地放入離心陀中,蓋上離心陀的蓋子,注意有無旋緊。
◆ 若離心陀的蓋子沒旋緊,離心時(shí)會(huì)掉出來,造成很大的傷害!
(4)關(guān)上離心機(jī)艙門,在儀表板上調(diào)好所要的轉(zhuǎn)速與時(shí)間例如 8,000rpm 30min 。
◆ 注意所用轉(zhuǎn)速絕對(duì)不能超過離心陀的限定,最高轉(zhuǎn)速通常寫在離心陀上面,例如TGL-20M的最高轉(zhuǎn)速為20,000rpm,但若離心機(jī)太老舊,必須往下調(diào)降。
◆ 轉(zhuǎn)速與時(shí)間設(shè)定盡量不要太高,例如能使用7,000rpm 者就不要用 8,000rpm。
(5) 確定所有步驟無誤后,按Start鈕開動(dòng),離心機(jī)漸漸加速,此時(shí)要密切監(jiān)控。
◆ 有些老式的時(shí)間轉(zhuǎn)鈕,設(shè)定5min 以下時(shí),要先轉(zhuǎn)過10min 再轉(zhuǎn)回5min。
◆ 按 Start 的按鈕時(shí),按住時(shí)間不能太短,請(qǐng)持續(xù)按約一秒鐘后才松開。
◆ 開始加速的時(shí)候最危險(xiǎn),若發(fā)現(xiàn)聲音不對(duì),或產(chǎn)生大震動(dòng),請(qǐng)立刻按 Stop。
(6) 等到離心達(dá)到所要的轉(zhuǎn)速后,確定一切正常才可離去。
(7) 完成離心時(shí),要等離心陀完全靜止后,才能打開艙門;請(qǐng)盡快取出離心管,先觀察離心管是否完全,以及沉淀的位置,盡速把上清倒出,小心不要把沉淀弄混濁。
◆ 不管所要的是上清或沉淀,請(qǐng)取用干凈的燒杯收集上清,以免有失誤。
◆ 傾倒上清要很小心,以免把沉淀一起倒出來;若不慎混在一起,就要重來一次。
◆ 若離心管有漏,要找出原因,并且立刻清理離心陀或離心艙。
(8) 在兩次離心之間的空檔,不需取出離心陀,但蓋上艙門,勿讓熱空氣流入離心艙。
(9) 全部使用完畢后,取出離心陀清理,可以用自來水沖洗,并且倒放晾干。離心艙門要打開,等結(jié)冰融化后,再稍加擦拭及清理,若有液體漏出,要用清水洗之。也要回頭檢查平衡離心管的天平以及桌面,很容易弄臟,要仔細(xì)清理干凈才離開。
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