離心機(jī)原理介紹及操作

1、離心機(jī)原理介紹及操作,益弘儀器股份有限公司,離心機(jī)原理介紹,離心機(jī) 所謂離心機(jī)是一種利用離心力將粒子從溶液中分離出來的一種設(shè)計,而此粒子無法用一般重力分離出.利用離心力分離樣品為一種分離樣品而不改變樣品特性之分離法.,離心特性的計算 1)相對離心力和速度間關(guān)係式 相對離心力(RCF)是藉由旋轉(zhuǎn)的速度和旋轉(zhuǎn)軸的半徑所產(chǎn)生 的。從下列公式可得到RCF。(一般RCF所代表的是地球的重 力加速度的速率

2、，並且使用” xg “為單位)。  RCF = 1.118 x 10-5 x r x N2 (xg)  N：速度 (rpm)  r：從旋轉(zhuǎn)軸的半徑　(cm)  使用RCF (xg)的公式也可以計算速度(rpm),K factor是依據(jù)rotor的型式和速度來做改變。當(dāng)rotor 使用某一速度時，K Factor (KN) 可以依下

3、列公式來計算： KN = K ( Nmax )2 N   N ：使用的轉(zhuǎn)度 (rpm) Nmax?。簉otor的最高轉(zhuǎn)度 (rpm) KN　?。涸谑褂棉D(zhuǎn)速的K factor

4、 K　 ：在最高轉(zhuǎn)速的K factor,2)計算分離時間 離心粒子擴(kuò)散在溶液中，從離心瓶上端(rt)到底端(rb)所需的沈降時間。此沈降特性是表示沈降系數(shù)S，但一般沈降系數(shù)S變成一非常小的值並且以S x 1013由S來表示。此S表示出S x 1013叫做沈降系數(shù)。 ?T (hr) = 1013 ? l n (rb) – l n (rt) 3

5、600 X S ω2   ω：角速度 ω： 2π ˙ N 60 N ：速度 (rpm) rt：從旋轉(zhuǎn)軸到溶液頂端的距離 rb：從旋轉(zhuǎn)軸到溶液底端的距離 假如定義 K = l n (rb) – l n (rt) ˙ 1013

6、 ω2 3600 X S K 所以 T (小時) = S,假如S是未知時，依下列公式(stokes’ law)可計算出S S = d2 (ρ2 – ρ1 ) 18η X 1013

7、 d ：粒子的直徑 (cm) ρ1：溶液周圍粒子的密度 (g/mL) ρ2：粒子的密度 (g/mL) η ：溶液周圍粒子的黏度 (poise) (水的黏度在20°C時是0.01 poise)   純水在20°C時S表示為S20,W,rotor的允許轉(zhuǎn)速

8、 rotor不能超過它所標(biāo)示的最大轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，rotor的速度限制如下列條件： 不可超過允許的速度 (1)以sample的濃度來做為允許速度 要離心的sample平均濃度 > 1.2g/mL，計算允許轉(zhuǎn)速公式如 下： 允許轉(zhuǎn)速 = 最大轉(zhuǎn)速 (rpm),(2) 濃度在梯度中間的sample允許速度 CsCl溶

9、劑時常在density gradient medium中被使用，但如果 CsCl溶劑在高濃度下使用，它可能在rotor運(yùn)轉(zhuǎn)中滲透，這要視 rotor可能取出CsCl的結(jié)晶體而定，在高濃度中取出結(jié)晶體(約 4g/mL)和使rotor超過負(fù)擔(dān)是很危險的。 結(jié)晶體將會影響CsCl溶劑的梯度濃度和sample的分離狀態(tài)。因 此，總會使用一種不會

10、結(jié)晶的溶劑在允許速度下。 (3) 使用組合式tubes caps時的允許轉(zhuǎn)速 當(dāng)使用組合式的tubes caps…等，請查閱離心機(jī)的附件： rotors，adaptors，tubes，bottles and caps。,離心機(jī)的分類,以轉(zhuǎn)速分類,低速離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速:4000~7000rpm最大離心力:2220~9420xg,,分離物大小:1~50μmMicrobial cell,

11、hemocyte,cell離心機(jī)種類:小型離心機(jī),,,高速離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速:15000~26000rpm最大離心力:16100~801100xg,分離物大小:0.1~1μmMitochondria,Lysosome,cell Well離心機(jī)種類:高速冷凍離心機(jī),高速微量離心機(jī),超高速離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速:55000~150000rpm最大離心力:393600~901000xg,分離物大小:0.002~0.1μmDNA,RNA

12、,Virus,Protein,Enzyme離心機(jī)種類:超高速冷凍離心機(jī),高速微量離心機(jī),一般使用離心機(jī)注意事項(xiàng),不可使用有機(jī)溶劑,,,,離心機(jī)是無法預(yù)防爆炸狀況發(fā)生!!!請不要使用有機(jī)溶劑離心!!!,如在特別的狀況下,必須要非常小心不要讓液體流出,並且使用密封式Rotor,高速離心機(jī)Rotors,Rotor種類,保固使用壽命,如何管理,高速冷凍型Rotor 7年 桌上型/微量Rotor,RT3S6(RTS)

13、Rotor和 20000次 RT3S6 Rotor`s Bucket,管理紀(jì)錄使用年限,管理紀(jì)錄使用次數(shù),But,,,Tubes/Bottles使用壽命,Tubes種類,標(biāo)準(zhǔn)使用的次數(shù),PAThinTubes PC ( 薄壁 ) PE,ThickTubes PA ( 厚壁 ) PCBottle PE,5 次,50 次,,,決定使用次數(shù)條件使用水溶液樣品在7000rpm

14、運(yùn)轉(zhuǎn)24小時,警告1.使用高壓蒸氣消毒 PE tube:不可以 PC tube:5次 2.PET tube/Sealed tube: 使用一次,PA:Polyallomer異質(zhì)同晶聚合物PC:Polycarbonate聚碳酸酯PE:Polyethylene聚乙烯PET:Polyethyene-terephthalate 聚氧化乙烯對苯二酸,保養(yǎng)rotor 使用

15、後保養(yǎng)rotor可避免腐蝕 1.例行性保養(yǎng) a.用水沖洗rotor或用中性清潔劑洗濯。 b.用蒸餾水洗濯。 c. 用較柔軟的布擦拭水滴，並將rotor顛倒乾燥，乾燥後， rotor面表塗抹silicone grease，drive hole，表面塗 抹，silicone grease，並將 rotor儲放在乾燥的地方。 確信

16、保持rotor壽命管理在rotor的RLM adaptor確定不受 到損傷。 Swing rotor本身並沒有特殊的保養(yǎng)，但塵埃要擦拭。       Fig 塗抹grease,2.使用腐蝕性樣品後，用水沖洗rotor一會兒，並做例行性保 養(yǎng)。

17、 3.如果有異物黏著在rotor上，將rotor浸在溫水 (40~50°C)中 一會兒，用清潔棒或軟刷子去除異物，如果無法清除，請聯(lián) 繫代理商。,清洗及消毒 Rotor 1.清洗,清洗,乾燥,塗抹,清洗使用水沖洗,或使用中性清潔劑清洗並且需使用去離子沖洗 ( 清潔劑:pH 5~9 ),鋁合金/鈦合金:低於100°C碳纖維:低於80°C,乾燥,表面:Silicone

18、 grease 螺紋部分:Aluminum LubricantPacking/O-ring:Vacuum grease,表面:Silicone grease 螺紋部分:Aluminum LubricantPacking/O-ring:Vacuum grease,,,,,,2.消毒,消毒的方式,鋁合金/鈦合金 Rotor,碳纖維 Rotor,高壓蒸氣 Ⅹ

19、 Ⅹ 煮沸消毒 Ⅹ Ⅹ,紫外線消毒200~300nm ○ ○,Ethylene oxide ○ Ⅹ 氣體消毒 Formaldehyde ○

20、 ○,Ethylene oxide環(huán)氧乙烷○ Ⅹ 氣體消毒 Formaldehyde甲醛 ○ ○,70% Ethanol乙醇 ○ ○ 化學(xué)藥劑 3% Hydrogen peroxede ○ ○ 雙

21、氧水 3% Formalin福馬林 ○ ○,Rotor耐熱溫度 <100°C <80°C,Tube/Bottles 1.清洗,消毒的方式,Tube/Bottles,附件,PA,PEPET,SS,PC,Cap,adapter ect.,酸性洗滌劑( pH9 )

22、 ○ Ⅹ Ⅹ溫水( <50°C ) ○ ○ ○ 超音波清潔(清洗劑<pH7) ○ ○ ○,乾燥的方式,放在空氣中自然乾燥,,2.消毒,消毒的方式,Tube/Bottle,PA PC PET PE SS,115°C 30分鐘

23、 ○ ○ Ⅹ Ⅹ ○ 高壓蒸氣 121°C 20分鐘 Ⅹ ○ Ⅹ Ⅹ ○ 126°C 15分鐘 Ⅹ Ⅹ Ⅹ Ⅹ Ⅹ 煮沸消毒 15~30分鐘 ○ ○ Ⅹ Ⅹ ○,紫外線消毒200~300nm Ⅹ Ⅹ

24、 Ⅹ Ⅹ ○,Ethylene oxide環(huán)氧乙烷○ Ⅹ Ⅹ ○ ○ 氣體消毒 Formaldehyde甲醛 ○ ○ ○ ○ Ⅹ,70% Ethanol乙醇 ○ Ⅹ ○ ○ ○ 化學(xué)藥劑 3% Hydrogen peroxede ○ ○ ○ ○

25、 ○ 雙氧水 3% Formalin福馬林 ○ ○ ○ ○ Ⅹ,3.耐藥性 在使用離心機(jī)前,請檢查sample對Rotor,tube,bottle等材質(zhì)對sample的耐藥性,以免造成危險發(fā)生!!,Rotor的種類及使用保養(yǎng),冷凍離心及桌上型Rotor種類及使用保養(yǎng) Rotor的種類,Rotor的種類,主要的功

26、用,①Angle Rotor,②Swing Rotor,③Horizontal Rotor,④Continuous Rotor,主要分離一般樣品(Culture solution,Blood etc.),主要分離含有micro plate樣品,主要連續(xù)分離大量的樣品(樣品量多於5L),主要分離一般樣品(Culture solution,Blood etc.),①,②,③,④,,,,,桌上型離心機(jī),Angle Rotor(角度型轉(zhuǎn)子

27、) 各部位名稱,Rotor各部位檢查,①②③④⑤檢查是否有腐蝕及裂痕?*特別要注意在Tube hole及Drive Shaft hole是否有腐蝕及裂痕,①檢查是否有腐蝕及裂痕?*特別要注意在Tube hole及Drive Shaft hole是否有腐蝕及裂痕,②檢查Thread portion是否有塗抹 Aluminum grease?,③檢查是否有packing? 檢查packing是否有損壞龜裂? (有

28、些Rotor是沒有packing),④檢查packing是否有塗抹 Vacuum grease?,⑤檢查Drive shaft hole是否有 任何污垢? *一般一個月清潔一次,Tube和Bottle的放置,①檢查樣品是否有balance? (balance須含tube和bottle)*Imbalance的重量誤差必須在容許 可容忍的標(biāo)準(zhǔn)重量內(nèi)(Imbalance容許重量的資訊都在離　心機(jī)操作手冊上),②放置已