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離心機(jī)在醫(yī)用行業(yè)適用范圍十分廣泛,主要應(yīng)用于血液分離、DNA研究/免疫血液學(xué)實(shí)驗(yàn)室、檢驗(yàn)室、研究室等,是醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)血清、血漿、放射免疫理想產(chǎn)品, 是各類醫(yī)院血庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室、血站、醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)的必備設(shè)備。
一、醫(yī)用離心機(jī)分類
1、按結(jié)構(gòu)可分:臺(tái)式醫(yī)用離心機(jī)和立式醫(yī)用離心機(jī)(落地式醫(yī)用離心機(jī))。
2、按容量可分:微量醫(yī)用離心機(jī)、小容量醫(yī)用離心機(jī)和大容量醫(yī)用離心機(jī)。
3、按規(guī)??煞郑何⑿歪t(yī)用離心機(jī)、小型醫(yī)用離心機(jī)和大型醫(yī)用離心機(jī)。
4、按溫控可分:冷凍醫(yī)用離心機(jī)(低溫醫(yī)用離心機(jī))和常溫醫(yī)用離心機(jī)。
5、按離心方法可分:制備型醫(yī)用離心機(jī)和分析型醫(yī)用離心機(jī)。
6、按速度可分:低速醫(yī)用離心機(jī)、高速醫(yī)用離心機(jī)和超高速醫(yī)用離心機(jī)。
(1)低速醫(yī)用離心機(jī):一般指轉(zhuǎn)速小于10000rpm的醫(yī)用離心機(jī)。
(2)高速醫(yī)用離心機(jī):一般指轉(zhuǎn)速在10000~30000rpm的醫(yī)用離心機(jī)。
(3)超高速醫(yī)用離心機(jī):一般指轉(zhuǎn)速大于30000rpm的醫(yī)用離心機(jī)。
7、按轉(zhuǎn)子類型:1.水平轉(zhuǎn)頭式或吊桶式。2.固定角轉(zhuǎn)頭式或角轉(zhuǎn)頭式;
二、分離
一是分離混懸在溶液中的顆粒。即分離血液中的有形成分,濃縮體液中細(xì)胞或其他有形成分,作分析測(cè)定用;分離與蛋白結(jié)合或抗體結(jié)合的配體及游離配體等;分離標(biāo)本中已經(jīng)沉淀的蛋白質(zhì)。
二是分離兩種不同密度互不相溶的液體。即在使用有機(jī)溶劑提取體液中某些成分時(shí),最后可以用醫(yī)用離心機(jī)進(jìn)行分離;分離血液中的脂質(zhì)成分,如分離血漿中乳糜微顆粒及各種脂蛋白等。
三、分離方法
1.差速離心法。采用不同的離心速度和離心時(shí)間,使沉降速度不同的顆粒分步離心的方法,稱為差速離心。操作時(shí),將含有兩種不同顆粒的混懸液,以常速離心,使大的顆粒下沉,將上清液傾倒于另一離心管中,再加大離心力,離心一定時(shí)間,分離小的顆粒,反復(fù)多次分離,達(dá)到分離目的。差速離心主要用于分離大小和密度差異較大的顆粒。差速離心法的優(yōu)點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單,離心后用傾倒法即可將上清液與沉淀分開(kāi),并可使用容量較大的角式轉(zhuǎn)子;分離時(shí)間短、重復(fù)性高;樣品處理量大。缺點(diǎn)是:分辨率有限、分離效果差,沉淀系數(shù)在同一個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)的各種粒子不容易分開(kāi),不能一次得到純顆粒;壁效應(yīng)嚴(yán)重,特別是當(dāng)顆粒很大或濃度很高時(shí),在離心管一側(cè)會(huì)出現(xiàn)沉淀;顆粒被擠壓,離心力過(guò)大、離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使顆粒變形、聚集而失活。
差速離心示意圖
2.速率區(qū)帶離心法。是根據(jù)分離的粒子在離心力作用下,在梯度液中沉降速度的不同,離心后具有不同沉降速度的粒子處于不同的密度梯度層內(nèi)形成幾條分開(kāi)的樣品區(qū)帶,達(dá)到彼此分離的目的。臨床常使用的分離液是Ficoll、Percoll及蔗糖。把靜脈血中單個(gè)核細(xì)胞分離出來(lái),前一種分離液將血液中單個(gè)核細(xì)胞(淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞)分為一個(gè)層,同時(shí)提出。而Percoll分離液將血中淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞分為二個(gè)梯度層,分別提取。后者分離效果優(yōu)于前者,但操作繁瑣。
速率區(qū)帶離心法示意圖
3.等密度區(qū)帶離心法。當(dāng)不同顆粒存在浮力密度差時(shí),在離心力場(chǎng)下,顆?;蛳蛳鲁两担蛳蛏细∑?,一直沿梯度移動(dòng)到它們密度恰好相等的位置上(即等密度點(diǎn))形成區(qū)帶,稱為等密度區(qū)帶離心法。等密度區(qū)帶離心的有效分離取決于顆粒的浮力密度差,密度差越大,分離效果越好,與顆粒的大小和形狀無(wú)關(guān),但后兩者決定著達(dá)到平衡的速率、時(shí)間和區(qū)帶的寬度。
等密度區(qū)帶離心法示意圖
4. 分析性超速離心法。①分析型超速離心機(jī)的工作原理:分析型超速離心機(jī)主要由一個(gè)橢圓形的轉(zhuǎn)子、一套真空系統(tǒng)和一套光學(xué)系統(tǒng)所組成。該轉(zhuǎn)子通過(guò)一個(gè)柔性的軸連接成一個(gè)高速的驅(qū)動(dòng)裝置,此軸可使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)形成自己的軸。轉(zhuǎn)子在一個(gè)冷凍的真空腔中旋轉(zhuǎn),其容納兩個(gè)小室:分析室和配衡室。分析室的容量一般為1ml,呈扇形排列在轉(zhuǎn)子中,其工作原理與一個(gè)普通水平轉(zhuǎn)子相同。分析室有上下兩個(gè)平面的石英窗,實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)中裝有的光學(xué)系統(tǒng)可保證在整個(gè)離心期間都能觀察小室中正在沉降的物質(zhì),可以通過(guò)對(duì)紫外光的吸收(如對(duì)蛋白質(zhì)和DNA)或折射率的不同對(duì)沉降物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在分析室中物質(zhì)沉降時(shí)重粒子和輕粒子之間形成的界面就像一個(gè)折射的透鏡,結(jié)果在檢測(cè)系統(tǒng)的照相底板上產(chǎn)出一個(gè)“峰”,由于沉降不斷進(jìn)行,界面向前推進(jìn),故“峰”也在移動(dòng),從峰移動(dòng)的速度可以得到物質(zhì)沉降速度的指標(biāo)。
5.密度梯度離心法。 該法又分為速率區(qū)帶離心法和等密度區(qū)帶離心法。樣品在一定惰性梯度介質(zhì)中進(jìn)行離心沉淀或沉降平衡,在一定離心力下把顆粒分配到梯度液中某些特定位置上,形成不同區(qū)帶的分離方法。該法的優(yōu)點(diǎn)是:具有很好的分辨率,分離效果好,可一次獲得較純顆粒;適用范圍廣,既能分離沉淀系數(shù)差的顆粒,又能分離有一定浮力密度的顆粒;顆粒不會(huì)積壓變形,能保持顆?;钚?,并防止已形成的區(qū)帶由于對(duì)流而引起混合。缺點(diǎn)是:離心時(shí)間較長(zhǎng);需要制備梯度液;操作嚴(yán)格,不宜掌握。
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