离心机技术交流-SBP中国-生命科学仪器PCR仪离心机移液器电泳.PDF

离心机技术交流 SBP中国办事处 • 离心现象是指物体在离心力场中表现的沉降现象。 • 应用离心沉降进行物质的分析和分离的技术就称为离心技 术。 • 实现离心技术的仪器是离心机(centrifuge)。 一、离心原理 1、向心力 做圆周运动的物体所受的外力的合力。它的大小 取决于外力的大小，方向是与速度的方向垂直，指向圆心。 F=mv2/r=mrω2=ρ Vrω2 v:线速度; ω :旋转角速度(弧度／秒) ; r :旋转体离旋转轴的距离(cm) ; m :颗粒质量; ρ :物体密度 V :物体体积 2、离心 当物体所受外力小于圆周运动所需要的向心力时，物体将向 远离圆心的方向运动。 物体远离圆心运动的现象称为离心现象，也叫离心运动。 离心运动是由于向心力消失或不足而造成的。 3、重力沉降 颗粒静置一段时间后，受重力场影响会开始沉降运动。粒子 越重，下沉越快。反之密度比液体小的粒子就会上浮。 沉降速度 ：微粒在重力场中下降的速度。 它的影响因素：微粒的大小、形态、密度、液体的粘度和重 力场的强度。 4、扩散现象 重力场中扩散现象是无条件的，绝对的。特别是对于病毒和 蛋白质类小分子物质，扩散对物质的沉降影响更大。 如何克服？ 如果重力场的强度(g)足够大 ，则沉降速度足够快，那么 就可以实现生物大分子的分离。 5、离心沉降 颗粒在圆周运动时的切线运动。 实际上，颗粒在介质中作切线运动时， 将受到介质的摩擦阻力，使颗粒在离心 管中作曲线运动。 6、相对离心力 相对离心力场是离心力场与重力场的比 值，即RCF的值表示离心力场相对于多 少个g。 相对离心力 RCF的值 （g值）取决于转 子的转速 （rpm ）和旋转半径 （r, 以mm计算），可用如下公式表示 6、沉降系数 颗粒在单位离心力的作用下的移动速度称沉降系数 2 S= （d /d ）÷ω x x t d ：颗粒与转子中心之间的距离；d 颗粒沉降所需时间； x t 2 ω x角速度与转子半径 -13 1S=1×10 s ， -13 例：10S=10×10 s 沉降系数以秒为单位，其物理意义是被测定颗粒达到极限速 度时所需时间，换句话说，如100S的颗粒，从原来静止状态 -13 ，速度等于零，在加速经过100×10 s的时间后，颗粒便达 到极限的速度。 如何计算沉降系数？ 2 V=d （P -P)g/18u p v ：颗粒沉降速度 d ：颗粒直径 P ：颗粒密度 p P ：溶液密度 u ：溶液介质粘度 g ：重力 二、离心机选择 1、离心力才是样本分离的重要实验参数 离心技术的基本功能是将不同大小的颗粒从溶液中分离， 对于生物医学样品来说，颗粒意味着像细胞、细胞器、病 毒、核酸或大分子之类的东西。如蛋白，由于不同颗粒的 沉降系数各异，分离所需的时间亦有不同，而时间的长短 就取决于分离时作用在颗粒上的离心力，在众多的参考文 献中都是以离心力（g force ）作为实验参数的说明而非 转速（rpm ）。因此，体现离心机最高功能的指标就是离 心力。 2 2 RCF=离心力/重力=mω x/mg= ω x/g RCF =1.12 r （RPM/1000）2 max max Or RPM=103 √RCF/1.12