離心機是一種全球幾乎所有研究實(shí)驗室都在使用的儀器。

　　離心是一個(gè)基本的實(shí)驗室操作過(guò)程，它使用離心機來(lái)分離復雜混合物中的組分。

　　在速度下離心實(shí)驗樣品，混合物中的組分會(huì )受到離心力的影響，使得較高密度的顆粒離開(kāi)軸心方向移動(dòng)，而密度小的顆粒則朝向軸心方向移動(dòng)。

　　這些顆粒會(huì )沉積在管底，形成所謂的沉淀物，這樣分離得到的樣品，或被稱(chēng)為上清的余液，都可用作進(jìn)一步處理或者分析。

　　離心機的組成和離心的參數

　　離心機的主要元件是轉頭，它是高速離心時(shí)轉動(dòng)的部件。

　　轉頭可以被固定在離心機上，也可以是一個(gè)離心機使用多個(gè)轉頭，將它們裝在稱(chēng)為主軸的部件上。

　　離心機轉頭通常還帶有一個(gè)蓋子，能緊緊擰上蓋住，防止樣品飛出來(lái)。

　　許多離心機會(huì )有一個(gè)制冷單元，它可以保持內部溫度在離心時(shí)得到控制。

　　離心機上還有旋鈕或按鈕用以輸入每次離心所需要的參數：

　　包括離心時(shí)間、溫度、和離心快慢，它可以是以速度或以相對離心力為單位。

　　離心速度用RPM來(lái)計量，即每分鐘的旋轉次數。RPM值有時(shí)有誤導性，因為造成顆粒從混合物中分離出來(lái)的不是離心的速度，而是作用在這些顆粒上的作用力。

　　這種作用力與離心機轉頭的半徑相關(guān)，由于不同的離心機有不同的轉頭大小，這樣在同一個(gè)RPM速度下，產(chǎn)生的作用力會(huì )有不同。

　　離心力也可以用RCF相對離心力來(lái)定量。RCF通常表現為地球重力加速度的倍數。

　　RCF的計算公式是轉頭半徑乘以角速度平方，然后除以地球的重力加速度。

　　RCF通過(guò)下面的公式和RPM相關(guān)，其中r代表離心機的半徑，以厘米為單位。

　　對該公式的使用可能會(huì )影響到實(shí)驗的成功或失敗，但您不必在每個(gè)新的操作中都采用這種計算方法。離心機通常都附帶了圖表來(lái)幫助簡(jiǎn)單地換算RCF和RPM。用一個(gè)尺子連接離心機的半徑和一個(gè)已知的RPM數值，就可以得到RCF數值。

　　離心操作

　　在開(kāi)始離心您的樣品之前，先要考慮溫度。如果您在使用一個(gè)冷凍離心機，那么在開(kāi)始前需要讓儀器內部的溫度達到您的理想值，或者用別的方法來(lái)給轉頭降溫。

　　離心即將開(kāi)始前，需確定您所有的管蓋都蓋緊不會(huì )松開(kāi)了。

　　在將離心管放入轉頭時(shí)，要保證每個(gè)樣品和另一個(gè)相對位置的樣品重量一致。

　　如果您只有一個(gè)離心管，那就要找到另一個(gè)等重的離心管來(lái)保證平衡。

　　如果您有三個(gè)同樣重量的離心管，可以將它們擺成一個(gè)三角位置以保證相互平衡。

　　重量平衡在離心中非常重要。離心機的轉頭在高速運動(dòng)中有很高的動(dòng)態(tài)能量。如果沒(méi)有正確平衡好，整個(gè)離心單位會(huì )脫離它所在的位置，造成嚴重的損害。

　　一旦您確定轉頭和蓋子都固定好了，就可開(kāi)始離心，在速度達到您設定的轉速前不要離開(kāi)。如果您發(fā)現問(wèn)題，找一個(gè)有經(jīng)驗的實(shí)驗人員來(lái)幫助您。

　　離心結束后，您應當會(huì )看見(jiàn)您的生物學(xué)樣品位于離心管底部的沉淀中。它已經(jīng)從稱(chēng)為上清的余液中分離出來(lái)了。

　　可以通過(guò)傾倒，也就是直接倒出來(lái)去除上清，也可將上清吸出，就是用真空吸力將其吸出。

　　純化的樣品可以被重新放回溶液中，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為重懸。重復離心細胞，然后吸出上清留下細胞，再用緩沖液重懸細胞，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為細胞洗滌。

　　離心機的類(lèi)型及應用

　　固定角轉頭離心機可能是您在實(shí)驗室里常見(jiàn)到的。許多臺式離心機就是這種類(lèi)型。

　　在這種離心機中，離心管呈固定的角度放置，它適用于差異離心方法。在這些方法中，可應用一系列不同速度的離心來(lái)純化多種生物樣品，例如動(dòng)物細胞。通常這些方法會(huì )包括幾個(gè)細胞洗滌步驟。

　　與固定角轉頭不同，甩平式轉頭有靈活的離心管支架，使得樣品在旋轉時(shí)向外甩起。這種轉頭對某些應用很有幫助，如密度梯度離心，可將生物樣品在密度梯度介質(zhì)中分離到不同的密度層。這種離心有助于快速分離不同的細胞類(lèi)型，或者分離某種單獨的細胞器。

　　，超速離心機是實(shí)驗室中所有離心機的老大哥。它的離心速度可以超過(guò)70,000RPM。這樣它可以用來(lái)分離小顆粒，例如DNA或者病毒。

　　因為這種離心機的高速度，要格外小心來(lái)保證它的樣品承載得到了正確的平衡，并要確保轉頭和轉頭蓋都是牢固的。