离心技术完整版本

离心技术离心：借助离心机旋转所产生的离心力，使不同分子大小、密度的物质分离的技术；要根据欲分离物质及杂质的大小、密度和特性的不同，选择适当的离心机、离心方法和离心条件。离心技术的原理

当物体围绕一中心轴做圆周运动时，运动物体就受到离心力的作用。旋转速度越高，运动物体所受到的离心力越大。如果装有悬浮液或高分子溶液的容器进行高速水平旋转，强大的离心力作用于溶剂中的悬浮颗粒或高分子，会使其沿着离心力的方向运动而逐渐背离中心轴。在相同转速条件下，容器中不同大小的悬浮颗粒或高分子溶质会以不同的速率沉降。经过一定时间的离心操作，就有可能实现不同悬浮颗粒或高分子溶质的有效分离1、常速离心机最大转速8000rpm(r/min)左右,相对离心力(RCF)104g以下,用于细胞、细胞碎片和培养基残渣等分离；2、高速（冷冻）离心机转速1×104-2.5×104rpm，相对离心力104-105g,用于沉淀、细胞器等分离；3、超速离心机

转速2.5-8×104rpm，相对离心力5*105g；用于DNA、RNA蛋白质及细胞器病毒分离纯化；检测纯度；沉降系数和相对分子量测定等。分制备用、分析用、制备及分析用三种。分析用超速离心机装有光学检测系统、自动记录系统、数据处理系统；一、离心机的种类与用途台式高、超速离心机0.6-10万转/分以上离心机制备性分析性分析性超速离心机普通离心机冰冻离心机台式（或地面式）普通离心机大容量冰冻离心机小于0.6万转/分高速冰冻离心机0.6-2.5万超速冰冻离心机2.5-8万或更高(分析性超速离心主要用于检测大分子物质的沉降特征和结构等)概述一般制备离心一般制备离心是指在分离、浓缩、提纯样品中，不必制备密度梯度的一次完成的离心操作，实验室用低、高速离心机可应用于此项技术。

台式或地面式普通离心机转速在3000—6000rpm，其转子一般用角式或外摆式；转速是用电压调节器调节，起动电流大，速度升降不均匀.操作一般在室温下进行，但个别机种也配有冷却装置，这类离心机可用于收集易沉降的大颗粒（如红血球、酵母细胞、固体沉淀物等）。高速冰冻离心机这类实验室常用的离心机转速16000rpm以上，最高转速可达25000rpm，最大离心力可达89000×g，因此需要有冷却离心腔的致冷设备，一般温度控制在0—4℃，速度控制也比台式离心机精密准确，实验室中此型离心机多为低容量冰冻离心机，可用于收集微生物、细胞碎片、大细胞器、免疫沉降物、大分子沉淀物等，但不能用于沉淀病毒、小细胞器（如核糖体）、水溶蛋白质等大分子。转头可分为：角度转头，垂直转头，水平转头。离心管及其管帽是转头重要的附件，制造离心管的材料主要有特种玻璃，塑料和不锈钢。制备性超速离心主要利用离心机转子高速旋转时所产生的强大离心力，加快颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数或浮力密度差的物质分开。沉降系数指单位离心力作用下颗粒沉降的速度。沉降系数用svedberg表示，简称S，量纲为秒，1S单位等于1×10-13秒，沉降速度是指在强大离心力作用下，单位时间内物质运动的距离。制备超离心的关键是如何根据颗粒和介质的性质以及转子的某些参数来确定转速和离心时间。颗粒沉降的时间和速度取决于：离心力、颗粒的大小形状和密度、沉降介质的密度和黏度。制备性超速离心技术当离心机转头以一定的角速度w（弧度/秒）旋转，颗粒的旋转半径为r（厘米）时，任何颗粒均受一个向外的离心力，此离心力为：

F=mω2r①式中，F通常以地心引力表示，称为相对离心力（RCF），指在离心力场中，作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加速度g（980厘米/秒2），这时RCF可表示如下：

RCF=ω2r/980

②实际上，这一关系式常用每分钟转数n（r/min或rpm），以更通用表达式来表示，由于ω=2πn/60于是：

RCF=4π2（

rpm）2r/3600*980③简化得：

RCF=1.119×10-5（

rpm）2r④一般低转速时常用rpm来表示，高转速离心则以g表示。离心力和相对离心力-原理和计算

原理：采用逐渐增加离心速度或低速和高速交替进行离心，使沉降速度不同的颗粒在不同的分离速度及不同的离心时间下分批分离的方法，称为差速离心法。当以一定离心力在一定的离心时间内进行离心时，在离心管底部就会得到最大和最重颗粒的沉淀，分出的上清液在加上转速下再进行离心，又得到第二部分较大、较重颗粒的“沉淀”及含小和轻颗粒“上清液”，如此，多次离心处理，即能把液体中的不同颗粒较好分开。这时所得沉淀是不纯的，需经再悬浮和再离心（2—3次），才能得到较纯颗粒。常用于从组织匀浆中分离细胞器和病毒。优点是：操作简易，并可使用容量较大的角式转子。缺点是：须多次离心，沉淀中有夹带，分离效果差不纯，沉淀于管底的颗粒受挤压，容易变性失活。差速离心法已破碎的细胞沉淀（细胞核）上清液沉淀（细胞膜碎片、线粒体、溶酶体）上清液沉淀（核糖核蛋白体）上清液（可溶性组分）500g,10’10000g,10’100000g,3h密度梯度离心又称速率—区带离心,沉降系数较接近的物质分离的方法；原理：不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法。介质梯度应预先形成，介质的最大密度要小于所有样品颗粒的密度常用的有蔗糖、甘油；密度梯度液的制备用梯度混合器，形成由管口到管底逐步升高的密度梯度；操作：离心管先装载密度梯度介质溶液，离心前将样品小心铺放在密度梯度溶液表面，离心形成区带。离心后不同大小、不同形状、有一定沉降系数差异的颗粒在密度梯度液中形成若干条界面清楚的不连续区带；沉降系数越大，往下沉降越快，区带会越靠近离心管底。可用来分离病毒、核酸、蛋白质、核糖体亚基及其它成分密度升高梯度混合器50201510等密度离心原理：当不同颗粒存在浮力密度差时，在离心力场下，在密度梯度介质中，颗粒或向下沉降，或向上浮起，一直移动到与它们各自的密度恰好相等的位置上形成区带，从而使不同浮力密度的物质得到分离；区别:离心介质、密度梯度范围与密度梯度离心不同，欲分离的颗粒密度处于离心介质密度范围内。介质有：氯化铯CSCl

、硫酸铯、溴化铯、三碘苯衍生物等。操作：介质溶液与样品液混合均匀，以足够时间离心。介质梯度不需预先制备，离心时把密度均一的介质液和样品混合后装入离心管，通过离心形成密度梯度，让颗粒在梯度中进行再分配。常