一.離心機的分類:
國際上對離心機的分類方法有三種:按用途分、按轉速分和按結構分。
按用途分類:分為製備型離心機和製備分析離心機。
製備型離心機:僅供分離濃縮,提純試樣的離心機。
製備分析離心機:不但能分離濃縮、提純試樣,而且可以通過光學係統對試樣的沉降過程進行觀察、拍照、測量、數字輸出、打印自動顯示的離心機。
按轉速分類:分為低速離心機、高速離心機、超速離心機。
低速離心機:轉速在10000rpm以內或相對離心力在15000×g以內。
高速離心機:轉速在10000∽30000rpm以內或相對離心力在15000∽70000×g以內。
超速離心機:轉速在30000rpm以上或相對離心力在70000×g以上。
按結構分類:
一般在高速和低速離心機根據結構和功能進行分類,品種繁多,各廠家命名也無統一標準。可分為台式離心機、多管微量台式離心機、細胞塗片離心機、血液洗滌台式離心機、高速冷凍離心機、大容量低速冷凍離心機、低速冷凍離心機、台式高速冷凍離心機、台式低速自動平衡離心機等。另外國外還有三聯式(五聯式)高速冷凍離心機,專作連續離心用。
二.轉子的分類應用及特點
轉子是離心機用於分離試樣的核心部件,轉子規格、品種的多少是衡量離心機生產技術掌握程度的重要標誌,轉子一般可分為下列五大類:
固定角轉子(Eixed-Angle-Rotor):
主zhu要yao用yong於yu分fen離li沉chen降jiang速su度du有you明ming顯xian差cha異yi的de顆ke粒li樣yang品pin。顆ke粒li在zai扇shan形xing溶rong地di移yi動dong的de距ju離li很hen短duan,碰peng到dao外wai壁bi的de顆ke粒li沿yan著zhe管guan壁bi滑hua到dao管guan底di,形xing成cheng沉chen澱dian,因yin此ci這zhe種zhong轉zhuan子zi能neng很hen快kuai地di收shou集ji沉chen澱dian物wu。分fen離li過guo程cheng中zhong,由you於yu管guan壁bi的de作zuo用yong,在zai離li心xin管guan內nei將jiang會hui引yin起qi強qiang烈lie的de對dui流liu,對dui具ju有you相xiang同tong沉chen降jiang速su率lv的de顆ke粒li會hui產chan生sheng不bu良liang影ying響xiang。
甩平轉子(Siwing-Bucket-Rotor):
主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)樣(yang)品(pin)作(zuo)密(mi)度(du)梯(ti)度(du)離(li)心(xin)。顆(ke)粒(li)移(yi)動(dong)距(ju)離(li)長(chang),溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)組(zu)分(fen)相(xiang)對(dui)於(yu)管(guan)壁(bi)的(de)位(wei)置(zhi)在(zai)離(li)心(xin)過(guo)程(cheng)中(zhong)和(he)離(li)心(xin)後(hou)不(bu)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian),因(yin)此(ci)離(li)心(xin)效(xiao)果(guo)好(hao),但(dan)因(yin)顆(ke)粒(li)在(zai)離(li)心(xin)場(chang)中(zhong)是(shi)從(cong)旋(xuan)轉(zhuan)中(zhong)沿(yan)徑(jing)向(xiang)散(san)離(li)出(chu)去(qu),而(er)不(bu)是(shi)按(an)相(xiang)互(hu)平(ping)行(xing)的(de)路(lu)線(xian)沉(chen)降(jiang)。顆(ke)粒(li)碰(peng)到(dao)外(wai)壁(bi)沿(yan)著(zhe)管(guan)壁(bi)滑(hua)到(dao)管(guan)底(di),因(yin)此(ci)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)對(dui)流(liu)。(但比固定角轉子小)低速時啟動或停機時會產生振動,影響分離效果,甩平轉子有敞開式和封閉式兩種,一般製備容量大,轉速小於10000RPM,離心力場在16000xg以內的,作成敞開式,主要用於樣品的初分離。製備容量較前者小,轉速大於10000RPM,離心力場在16000xg以上的,為了減少風力的影響,一般作成封閉式,主要用於線粒體、葉綠體、細胞核等的分離和密度梯度離心。
連續離心轉子(Continuous-Flow-Rotor):
主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)懸(xuan)浮(fu)介(jie)質(zhi)中(zhong)高(gao)速(su)分(fen)離(li)較(jiao)小(xiao)的(de)顆(ke)粒(li)物(wu)質(zhi),如(ru)在(zai)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)分(fen)離(li)細(xi)胞(bao),在(zai)運(yun)轉(zhuan)過(guo)程(cheng)中(zhong),懸(xuan)浮(fu)樣(yang)品(pin)以(yi)一(yi)定(ding)速(su)度(du)從(cong)轉(zhuan)子(zi)體(ti)中(zhong)心(xin)流(liu)入(ru)離(li)心(xin)池(chi),由(you)於(yu)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)組(zu)分(fen)輕(qing)重(zhong)不(bu)同(tong),在(zai)離(li)心(xin)力(li)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia),重(zhong)粒(li)子(zi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)慣(guan)性(xing)離(li)心(xin)力(li)、沉降快,當流速增大(降低)到dao一yi定ding值zhi時shi,重zhong粒li子zi將jiang留liu在zai離li心xin池chi外wai緣yuan底di部bu,而er介jie質zhi將jiang從cong出chu口kou流liu出chu並bing帶dai走zou較jiao輕qing的de粒li子zi,收shou集ji組zu分fen的de方fang法fa是shi把ba組zu分fen衝chong洗xi出chu離li心xin池chi或huo者zhe留liu在zai轉zhuan子zi體ti內nei,這zhe種zhong轉zhuan子zi是shi利li用yong離li心xin淘tao析xi技ji術shu對dui整zheng細xi胞bao或huo大da的de亞ya細xi胞bao粒li子zi進jin行xing分fen離li,在zai無wu菌jun和he低di溫wen條tiao件jian下xia,被bei分fen離li的de組zu分fen,能neng保bao持chi活huo性xing,回hui收shou率lv高gao等deng優you點dian。如ru果guo液ye流liu方fang向xiang與yu離li心xin力li方fang向xiang相xiang反fan,即ji降jiang低di了le粒li子zi運yun行xing速su度du,相xiang當dang於yu增zeng長chang了le運yun行xing距ju離li,從cong而er提ti高gao了le分fen辨bian能neng力li。
區帶轉子(Zonal-Rotor):
zhuyaoyongyudarongliangdemidutidulixin,dangshiyansuoxuzhibeideyangpinliangduo,ershuaipingzhuanziyinshoudaoliangdexianzhishi,caiyongqudailixinshijiaohaode。zhuyaoyoudaiyousikuaiyepiandezhuanzitihemifengxitongzucheng,zhuanzitihesikuaiyepianjianglixinchifenweisigeshanxingxiaoshi,zuzhirongyezailixinchizhongxuanzhuan,yepianshangyoujingxiangdaoguan,rongyetongguodaoguancongzhongxinliuxiangzhuanzitiwaibi,zhuangyanghequyangshiyingxiaoxin,zhuangyangyibanzai2500∽3000rpm運yun轉zhuan中zhong進jin行xing,首shou先xian將jiang梯ti度du液ye中zhong較jiao輕qing的de部bu分fen通tong過guo密mi封feng管guan道dao泵beng入ru轉zhuan子zi內nei,由you於yu慣guan性xing力li的de存cun在zai,梯ti度du液ye在zai轉zhuan子zi外wai壁bi的de垂chui直zhi方fang向xiang形xing成cheng均jun勻yun的de一yi層ceng,再zai依yi次ci將jiang密mi度du較jiao高gao的de梯ti度du液ye泵beng入ru,隨sui著zhe密mi度du的de增zeng高gao和he梯ti度du液ye的de不bu斷duan泵beng入ru,密mi度du較jiao低di的de梯ti度du液ye被bei推tui向xiang中zhong心xin,直zhi到dao轉zhuan子zi完wan全quan裝zhuang滿man,然ran後hou通tong過guo密mi封feng組zu件jian中zhong心xin輸shu液ye管guan把ba待dai分fen離li的de樣yang品pin(其密度與梯度液中最輕的密度部分還低)加jia入ru,接jie著zhe把ba密mi度du更geng低di的de溶rong液ye注zhu入ru,用yong以yi取qu代dai中zhong心xin附fu近jin的de樣yang品pin,裝zhuang完wan後hou,移yi去qu密mi封feng組zu件jian,蓋gai上shang轉zhuan子zi蓋gai,在zai一yi定ding轉zhuan速su離li心xin一yi定ding時shi間jian後hou,轉zhuan速su降jiang至zhi2500∽3000rpm,裝上密封組件及輸液管,通過泵入較密的液體到轉子的液體由輕至重依次擠出。
區帶轉子避免了用離心管所引起的壁效應(Walleffects)和幹擾,提高了分辨率。
垂直轉子(Vertical-Tube-Rotor):
主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)樣(yang)品(pin)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)作(zuo)密(mi)度(du)梯(ti)度(du)離(li)心(xin)。甩(shuai)平(ping)轉(zhuan)子(zi)分(fen)離(li)粒(li)子(zi)位(wei)移(yi)距(ju)離(li)長(chang),分(fen)辨(bian)能(neng)力(li)高(gao),分(fen)離(li)後(hou)組(zu)分(fen)的(de)區(qu)帶(dai)較(jiao)寬(kuan),便(bian)於(yu)回(hui)收(shou),但(dan)所(suo)需(xu)時(shi)間(jian)長(chang),垂(chui)直(zhi)轉(zhuan)子(zi)分(fen)離(li)的(de)粒(li)子(zi)位(wei)移(yi)距(ju)離(li)等(deng)於(yu)離(li)心(xin)管(guan)直(zhi)徑(jing)。轉(zhuan)子(zi)轉(zhuan)動(dong)前(qian),管(guan)內(nei)密(mi)度(du)梯(ti)度(du)溶(rong)液(ye)的(de)密(mi)度(du)是(shi)沿(yan)重(zhong)力(li)方(fang)向(xiang)變(bian)化(hua),轉(zhuan)動(dong)後(hou),溶(rong)液(ye)的(de)密(mi)度(du)逐(zhu)漸(jian)改(gai)變(bian)為(wei)離(li)心(xin)力(li)方(fang)向(xiang)(水平方向)bianhua,lixinjieshuhou,rongyedemidubianhuafangxiangyinzhonglizuoyongyouyanqianchuifangxiangbianhua,xingchengqianchuifangxiangdemidutidu,youyulixinguanshichuizhifangzhi,suoyirongyeliziweiyidejulidengyulixinguandezhijing。lixinshijianduan,lixinhouyangpinzufendequdaijiaokuan,danyinlixinshijianduan,lizidebudaochongfenfenli,jianghuishiquyixiezufen,youyinqudaiyutidujiezhidejiechumianda,yiyukuosan,tingjihoumiduzhongxindingxiang,yiyuhunhe,suoyizuoqudailixindexiaoguo,chuizhizhuanzibuyushuaipingzhuanzi。
離心機轉子的轉速跟轉子的材料和強度有關,一般采用強度好、重量輕的超硬鋁合金(LC4),超速離心機采用鈦合金(TiC4)。一般來說,對同一離心機重量輕、容量小的轉子轉速要高,反之轉速要低。轉子的保養及壽命管理在以後的章節中介紹。
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