实验三 离心技术 一．概念 生物样品悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心力作用使悬浮的微小颗粒（细胞器、生物大分子的沉淀等）以一定的速度沉降，从而与溶液得以分离的一种技术。沉降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。主要应用于各种生物样品的分离和制备。 二．基本原理 1．离心力（F） F = m·a ＝ m·ω 2r2 a：粒子旋转的加速度 m：粒子的有效质量 克为单位 ω ：粒子旋转的角速度 弧度/秒 为单位 r：粒子的旋转半径 cm 为单位 2．相对离心力（RCF）relativ e centrifu ge force 通常离心力常用地球的引力的倍数来表示，因而称为相对离心力（RCF）。或者用数字×g来表示，例如：13，000g，则表示相对离心力为 13，000。相对离心力指在离心场中，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（980cm/s2）。 RCF=ma/ mg= mω 2r2/mg=ω 2r2/g ω =2π ×rpm/60 ∴RCF=1.119×10－5×（rpm）2r rpm：rev olu tions per minu te 为每分钟转数 由上式可知，只要给出旋转半径 r，则 RCF 和rpm 之间可以相互换算。 由于转头的形状及结构的差异，每台离心机的离心管从管口至管底的各点与旋转轴之间的距离是不一样的，所以在计算时规定旋转半径均用平均半径 rav 代替： rav ＝（rmin＋rmax ）/2 低速离心时常以转速rpm 来表示，高速离心时则以g 表示。报告离心条件时使用RCF比 rpm 要科学，因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。 三．离心机的主要构造和类型 1．离心机的分类 工业用离心机 制备性离心机：分离各种生物材料、分离的样品量比较大 实验用离心机 分析性离心机：研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质，一般有光学系统，可监测粒子在离心场中的行为，能推断物质的纯度、形状和分子量等，都是超速离心机 制备性离心机分为： （1）普通离心机 最大转速6000rpm 左右，最大RCF 接近 6000g，容量为几十毫升至几升，分离形式是固液沉降分离，其转速不能严格控制，通常不带冷冻系统，室温操作，用于收集易沉淀的大颗粒物质，如：细胞等 （2）高速冷冻离心机 转速为 2000－25000rpm，最大 RCF 为 8900×g，最大容量可达 3L，一般都有制冷系统，以消除高速旋转转头与空气之间摩擦而产生的热量，离心室的温度可以调节和维持在 0℃－4℃，可以严格准确的控制转速温度和时间，并有指针或数字显示。通常用于微生物菌体、细...
