離心機(ji)是借(jie)離(li)心力(li)分離液相非均壹體系(xi)的設備(bei)。根據物(wu)質的沈降系(xi)數、質量(liang)、密度等(deng)的(de)不(bu)同，應(ying)用強(qiang)大(da)的離(li)心(xin)力(li)使物質(zhi)分離(li)、濃縮和提純(chun)的(de)方(fang)法(fa)稱為(wei)離(li)心(xin)。壹般說(shuo)， 離(li)心(xin)機(ji)轉(zhuan)速(su)在 20 000r/min 以上的(de)稱為(wei)超速離心。離(li)心(xin)技(ji)術，特(te)別是超速離心技(ji)術是分子生(sheng)物學(xue)、生物(wu)化學(xue)研(yan)究(jiu)和工業生(sheng)產中*的(de)手(shou)段。
1、離(li)心(xin)原理
當(dang)含有(you)細(xi)小顆粒(li)的懸浮(fu)液(ye)靜置不(bu)動時(shi)，由(you)於(yu)重(zhong)力(li)場的(de)作用使(shi)得(de)懸浮(fu)的(de)顆粒逐漸(jian)下沈。粒子越(yue)重(zhong)，下沈越快，反之密度比(bi)液體小的粒(li)子就(jiu)會上浮(fu)。微(wei)粒在重(zhong)力(li)場下移動的(de)速(su)度與微粒(li)的(de)大(da)小、形態和密度有(you)關(guan)，並(bing)且(qie)又與重(zhong)力(li)場的(de)強度及(ji)液(ye)體的(de)粘度有(you)關(guan)。象紅(hong)血(xue)球(qiu)大(da)小的顆(ke)粒，直(zhi)徑為(wei)數微米(mi)，就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)通(tong)常(chang)重(zhong)力(li)作(zuo)用下觀(guan)察(cha)到它(ta)們(men)的(de)沈降過程(cheng)。
此外(wai)，物(wu)質在介(jie)質(zhi)中沈降時(shi)還(hai)伴隨(sui)有擴散現象。擴散是無條(tiao)件(jian)的的(de)。擴散與物質(zhi)的(de)質量(liang)成反比(bi)，顆粒(li)越小擴散越(yue)嚴(yan)重(zhong)。而(er)沈降是相對的(de)，有(you)條(tiao)件(jian)的，要(yao)受(shou)到外力才(cai)能(neng)運(yun)動。沈降與物體重(zhong)量(liang)成正(zheng)比(bi)，顆粒(li)越大(da)沈降越(yue)快。對小於(yu)幾(ji)微(wei)米(mi)的(de)微粒如病毒(du)或(huo)蛋白(bai)質(zhi)等，它(ta)們(men)在(zai)溶(rong)液(ye)中成膠體或(huo)半膠(jiao)體狀態，僅僅利(li)用重(zhong)力(li)是不(bu)可能(neng)觀(guan)察(cha)到沈降過程(cheng)的。因為(wei)顆(ke)粒(li)越小沈降越(yue)慢(man)，而(er)擴散現象則越(yue)嚴(yan)重(zhong)。所(suo)以需(xu)要(yao)利(li)用離(li)心(xin)機(ji)產(chan)生強大(da)的離(li)心(xin)力(li)，才能迫(po)使這(zhe)些微(wei)粒(li)克(ke)服(fu)擴散產(chan)生(sheng)沈降運(yun)動。
2、超速離心機(ji)的(de)離心方法
用離(li)心(xin)方法(fa)分離生物大(da)分子和亞(ya)細(xi)胞(bao)物質(zhi)的基(ji)本原理是根據它(ta)們(men)在(zai)液體介(jie)質(zhi)中或者(zhe)沈降速(su)度不(bu)同而(er)形成不(bu)同的(de)區(qu)帶(dai)，或者(zhe)它(ta)們(men)的(de)密度不(bu)同而(er)停(ting)留(liu)在(zai)液(ye)體介(jie)質(zhi)中不(bu)同的(de)位(wei)置(zhi)而(er)把(ba)它(ta)們(men)壹壹分(fen)開(kai)。前者(zhe)是沈降速(su)度法(fa)，應(ying)用該(gai)法時(shi)液(ye)體介(jie)質(zhi)的zui大(da)密度要(yao)小於(yu)樣品(pin)中zui小顆粒(li)的密(mi)度，離(li)心(xin)時(shi)選(xuan)用高轉(zhuan)速(su)和短時(shi)間(jian)；後(hou)者(zhe)是沈降平(ping)衡(heng)法(fa)，應(ying)用該(gai)法時(shi)液(ye)體介(jie)質(zhi)的zui大(da)密度要(yao)大(da)於(yu)樣品(pin)中zui小顆粒(li)的密(mi)度，離(li)心(xin)時(shi)選(xuan)用較低轉(zhuan)速(su)和較長時(shi)間(jian)。實(shi)際操作有(you)幾(ji)種形式(shi)：
a. 差(cha)速(su)離(li)心(xin)這(zhe)種方法是選擇(ze)不(bu)同轉(zhuan)速(su)的離心(xin)，分(fen)別分(fen)離(li)各(ge)個(ge)不(bu)同組分(fen)。例如先(xian)用低速(su)沈降大(da)顆粒(li)和上清(qing)液(ye)，在高速離(li)心上清(qing)沈降中(zhong)等顆(ke)粒(li)，zui後(hou)超速離心上清(qing)沈降小顆粒(li)。采(cai)用逐(zhu)級提高離心(xin)力分(fen)離(li)上情(qing)液(ye)的方法，把不(bu)同大(da)小的顆(ke)粒分(fen)開(kai)。
這(zhe)種方法比(bi)較簡(jian)單(dan)，方(fang)便(bian)。分(fen)離的組份沈到管(guan)底(di)，因(yin)此可(ke)以(yi)迅速濃縮所(suo)要(yao)的(de)組份，減少(shao)體積。但回(hui)收率(lv)和純(chun)度是有矛(mao)盾的，要(yao)提高回(hui)收率(lv)，勢必(bi)提高轉(zhuan)速(su)或延長(chang)離(li)心時(shi)間(jian)，這(zhe)樣大(da)小相近的(de)顆(ke)粒(li)也會沈到管(guan)底(di)。因(yin)此該(gai)法多用於(yu)粗(cu)提純(chun)或(huo)初步濃縮樣品(pin)。
b. 速度區(qu)帶(dai) ( 或速(su)度梯(ti)度 ) 離(li)心(xin),本法(fa)是將樣品(pin)放在(zai)壹個(ge)連(lian)續(xu)的密(mi)度梯(ti)度液(ye)體上，通(tong)過離(li)心，大(da)顆粒(li)沈降快，小顆粒(li)沈降慢(man)。經(jing)過壹段時(shi)間(jian)，相(xiang)同(tong)的(de)顆粒(li)就(jiu)在(zai)同(tong)壹深度形成壹條(tiao)帶(dai)子，因(yin)此把(ba)各(ge)種組份分開(kai)來(lai)。它(ta)適用於(yu)分(fen)離(li)密(mi)度相(xiang)同(tong)、而(er)大(da)小不(bu)同的(de)物(wu)質(zhi)，如不(bu)同的(de)蛋白(bai)質(zhi)組份密度都(dou)差(cha)不(bu)多，但分子量(liang)不(bu)壹樣，用本(ben)法(fa)很容易將其(qi)分開(kai)。但對密(mi)度不(bu)同、大(da)小類似(si)的物(wu)質則不(bu)易分(fen)離(li)。蔗糖(tang)梯(ti)度是壹種常(chang)用的(de)介(jie)質(zhi)。用不(bu)同濃度的(de)蔗糖(tang)溶(rong)液(ye) (5%-60%) 配成梯(ti)度，用於(yu)梯(ti)度離(li)心(xin),再(zai)分(fen)別進(jin)行(xing)收集(ji)處(chu)於(yu)不(bu)同區(qu)帶(dai)裏的(de)各(ge)個(ge)組份。
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