常用离心机

离心机是生物学实验中必不可少的仪器，看似通用的仪器，却是有许多学问的，实验操作中我们需要了解离心机知识，能够合理利用它而更稳定地为我们的实验服务。离心机作为一种实验室通用仪器，几乎每个实验室都会配置一到两台甚至数台。大家对其并不陌生，我们整理了一些关于离心机及其转子种类的资料分享给大家。 一、离心技术的基本原理1、离心力（force, F）F = m * a = m * ω2r2a：粒子旋转的加速度m：粒子的有效质量，g为单位ω：粒子旋转的角速度，弧度/s为单位r：粒子的旋转半径，cm为单位2、相对离心力（relative centrifuge force, RCF）通常离心力常用地球引力（g）的倍数来表示，因而称为相对离心力（RCF）。常用数字×g来表示，例如13000g表示相对离心力为13000。相对离心力指在离心场中，作用与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 = mω2r2/mg = ω2r2/g∵ω = 2π× （rpm）/60∴RCF = 1.119 × 10-5 × （rpm）2rrpm：revolutions per minute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，即最大半径rmax和最小半径rmin的平均值。一般，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。 WIGGENS离心机均有RPM和RCF双显示功能，操作者可以一目了然的看到转速和离心力。 二、离心机的种类离心机按用途分为工业用离心机和实验用离心机。后者根据功能又分为制备性离心机和分析性离心机。制备性离心机一般用来分离各种生物材料，分离的样品量比较大，也是大多数科研实验室配备的离心机种类。分析性离心机常用来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，且都是超速离心机。此处和大家分享下几种实验室常用的制备性离心机。制备性离心机根据转速可分为普通离心机、高速离心机、超速离心机等。具体如下：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。在细胞培养实验室常常能见到。WIGGENS的UNICEN21系列台式通用离心机，提供了九种可选转头，每种转头根据客户的具体应用不同，配以不同的适配器，可以解决您几乎所有的实验室通用性离心的需要。2、高速离心机转速为2000-25000rpm，最大RCF为89000×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、细胞碎片、大细胞器、硫酸铵沉淀和免疫沉淀物等的分离纯化工作，但不能有效地沉降病毒、小细胞器或单个分子。高速离心机是实验室中最常见的离心机类型，一般的分子实验室都会配备。WIGGENS的MICROCEN和BIOCEN系列高速离心机，是实验室高速，小量样品离心操作的理想选择。 3、超速离心机转速可达50000-80000rpm，RCF最高可达510000×g，离心容量由几十毫升至2升，分离形式为差速沉降分离和密度梯度区带分离，需严格配平（误差＜0.1g）。与高速离心机的主要区别是增加了真空系统。常用于分离亚细胞器、病毒、核酸、蛋白质和多糖等。超速离心机价格较高，一般只有大型实验室或公共平台才进行配备。 三、离心机转子的种类离心机的转子是其主要的工作部件，一台离心机的全套转子甚至比离心机主机还要贵。且转子的规格、品种的多少也是衡量离心机生产技术掌握程度的重要标志，常见的转子类型主要为固定角转子、水平转子。此外还有区带转子、连续流动转子、垂直转子等，这些类型的转子并不常用，我们在这里就不做介绍了。1、固定角转子离心管与转子的转轴之间有一定的角度，角度变化范围通常在14°-45°，如下图1。此种转子重心低，寿命长，容量较大，转速较高，能承受的最大离心力可达800000g。主要用于分离沉降速度有明显差异的颗粒样品。颗粒在扇形溶液移动的距离很短，碰到外壁的颗粒沿着管壁滑到管底，形成沉淀，因此这种转子能很快地收集沉淀物。分离过程中，由于管壁的作用，在离心管内将会引起强烈的对流，对具有相同沉降速率的颗粒会产生不良影响，如图2。2、水平转子又称甩平转子、荡平转子。转头静止时，处于转头中的离心管中心线与旋转轴平行。转头旋转加速时，离心管中心线由平行位置逐渐过渡到垂直位置，即与旋转轴成90°角。此种转子主要用于样品做密度梯度离心。颗粒移动距离长，相应离心时间一般也较长，溶液中的组分相对于管壁的位置在离心过程中和离心后不发生改变，因此离心效果好，但因颗粒在离心场中是从旋转中沿径向散离出去，而不是按相互平行的路线沉降。颗粒碰到外壁沿着管壁滑到管底，因此也会产生对流，但比固定角转子小，如图4。低速启动或停机时会产生振动，影响分离效果。水平转子又分为敞开式和封闭式两种，一般制备容量大，转速小于10000rpm，离心力场在16000×g以内的，作为敞开式，主要用于样品的初分离。制备容量较前者小，转速大于10000rpm，离心力场在16000×g以上的，为了减少风力的影响，一般作为封闭式，主要用于线粒体、叶绿体、细胞核等的分离和密度梯度离心。此外，用于离心酶标板的转子也可归纳为水平转子，如下图3。图3 几种常见的水平转子及其适配器图4 水平转子颗粒离心过程示意图WIGGENS在各型离心机中均配备完善的转子类型和各种适配器，保证了客户可以最大限度的实现了一机多用功能。欢迎大家登陆WIGGENS网站 http://www.wiggens.com，选择适合您需要的离心机。

仪器信息网讯 离心机是实验室最常用的设备之一，也是实验室仪器设备市场最大的细分品类。提到离心机品牌，湖南湘仪绝对在一众国产品牌中独占鳌头。疫情期间，湘仪离心机销量激增50%。近日，仪器信息网视频采访了湖南湘仪实验室仪器开发有限公司(以下简称湖南湘仪、湘仪离心机)营销总监卢懿红女士，请她详细介绍了湖南湘仪今年业务表现以及未来市场战略规划。以下是视频采访详情：　　扎实起步、平稳发展 专注离心机生产五十年　　湖南湘仪是一家专业生产、制造离心机及实验室仪器的高新技术企业，公司专注于离心机生产已有五十多年，我国第一台超高速冷冻离心机(55000 r/min)和第一台高速冷冻离心机(20000 r/min)都诞生于湘仪。　　“如果按国有企业厂来算的话湘仪已经专业生产离心机达50年了。建厂之初国家交给湘仪离心机的任务就是自主研发国产高速离心机。”　　从采访中了解到，早在上个世纪80、90年代，湖南湘仪就先后与日本托弥(TOMY)公司，美国贝克曼(BECKMAN)公司展开技术合作,技术交流奠定了湘仪离心机产品扎实的技术底蕴。1993年，公司总经理武育荣被公派到贝克曼美国总部工厂学习，回国后武育荣直接参与并指导离心机研发，此后湘仪离心机产品质量大幅提升，这进一步奠定了湖南湘仪在国产离心机市场的重要地位。　　　　湘仪CLT55离心机　　在谈到湖南湘仪的关键发展节点时，卢懿红表示：“在2003年非典疫情后，由于疫情检测对离心机的需要，湘仪中标256台冷冻离心机，960台低速离心机，创造了国内同行企业中标金额和数量之最。2016年国家宇航员中心与湘仪合作研发太空离心机，该离心机经过各项测试并于2019年正式交付使用。”　　针对疫情推出医用小型冷冻离心机近几年湘仪离心机销量以15%的增速逐年递增。今年的新冠疫情使国内外离心机需求量上升，湘仪离心机前三季度销量与去年同期相比激增50%！　　针对新冠疫情，湘仪今年推出适用于移动检测站使用的超小型冷冻离心机HT150R和生物安全离心机系列(CL5S、CL4S、CLT40)能够在离心过程中消除气溶胶污染，有效保障医护人员的安全健康。还有最新推出的全自动离心单元，高效安全的离心过程，一小时可离心480根采血管，无需人体接触，大大提升了大型检验中心的工作效率。　　　　湘仪HT150R小型冷冻离心机　　打造上下游产业链 成为世界离心机生产基地　　虽然当下国内离心机市场仍以进口为主，但是通过技术上不断精进迭代，国产离心机产品与国际品牌的差距正在缩小。为了更好的提升核心竞争力，湘仪积极地打造上下游产业链，现已成立电机厂、离心瓶厂、软件开发厂等离心机核心配件生产厂。在北京、上海、南京、武汉、广州、成都、沈阳各大城市成立了4S中心，以更快、更好的服务客户。卢懿红很自豪的介绍道：“我们更加有信心去与进口品牌竞争，且竞争的是性能而不是价格。”　　在谈到未来离心机市场的发展潜力、趋势以及湘仪的战略规划时，卢懿红列出了三大战略发展方向：　　首先是研发更高性能的高端离心机。离心机最重要的参数当属离心力，一直以来离心机在人类顶尖的科学研究上起到至关重要的作用，卢懿红表示造出更高转速，更大离心力的离心机是湘仪研发中心的重点研发方向。　　其次是离心机应用领域的扩展。作为实验室通用设备，离心机还可以被用到如自体美容、牙科、分子料理等更多应用领域。未来离心机可能会进入普通民众的家里，这就对离心机操作简便性、安全性提出更高的要求，使之适用于普通民众。　　此外离心机及其配套全自动化设备也是湘仪致力研发的方向。目前湘仪已经研发出了全自动离心单元，并且已经和相关设备厂商开展深度合作，未来湘仪将打造一种以离心机为主体的高效自动化前处理系统。　　“现在公司的梦想是专心、专业做好离心机，使湘仪成为世界离心机生产基地。”　　更多信息请观看采访视频

实验室基础设备是科研和临床医学的必备装备,但是许多实验室往往注重分析型的临床检验而忽略基础设备，而离心机是最常用的基础设备，所以实验室在选择离心机的时候，根据实验目标选择合适的离心机及适合离心机的使用场地及温度，比如医院实验室，选择离心机的过程中需要考虑，离心机的用途是，如分离血浆、血清，沉淀有机细胞，PCR实验室，在使用过程中是否需要温控（冷冻功能）等功能！一旦选择失误，很可能会影响实验结果，而导致整个实验数据存在差异。所以在选择离心机的时候，我们一定要先了解离心机，下面请跟小赫一起了解一下离心机吧！一、离心机的工作原理离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开，或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开（例如从牛奶中分离出奶油）；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。二、如何去计算离心力离心力是衡量离心机最重要的参数之一， 也是离心机层次的差异规范之一， 离心机在出厂的时分都会给出该离心机的最大离心力。而转子旋转半径的不同，在相同的转速下，它的离心力是不一样的，那么离心力通常的计算请参考以下公式：离心力计算公式：RCF = 1.118 x 10-5 x n-2 x r其中r =旋转半径（cm） , n =转速（r/min ） , RCF =相对离心力 三 、离心机的分类离心机的分类有很多，根据不同的使用场景及适合分离试验目标的离心机常见分类有：低速离心机，高速离心机，超高速离心机，常温离心机，冷冻离心机，真空离心机， 连续流离心机，沉降式离心机，过滤式离心机。不同规格大小的离心机，最大容量也是不同的，主要分为微量、少量、大容量等！为满足实验需求，离心机也可分为精细化离心机与常用离心机， 精细离心机功能个比较全面，转速和容量准确，适合一些对离心机需求较高的试验，如：PCR试验、血液成份分离(多用于血站)等。下面具体介绍选购精细离心机应当留神的问题：①转速：离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(10000 rpm／min)，高速离心机(10000 rpm／min-30000rpm／min)，超高速离心机（30000 rpm／min)，每个离心机的最大转速是指在空载状况下的转速，但最大转速根据转子种类的不同及样品质量的大小会有不同的差别。例如：一个离心机的最高转速是16000rpm／min，说明在空载的时分转子每分钟旋转16000次，加上样品往后，转速肯定会小于16000 rpm／min。转子的不同，最大转速也不同，一台离心机可选配多个转子，水平转子最高只能达到5000 rpm／min，需要转速高达5000rpm／min以上的可选择角转子，所以在转速的挑选上要慎重，所挑选离心机的最大转速要高于方针转速。②温度：有些样品(如蛋白质，细胞等)在高温环境下会损坏，这就要挑选冷冻离心机，冷冻离心机都有温度补偿功能。离心机在高速作业的时分所发作热量和离心机的制冷系统平衡在设置温度±2度范围，具体能抵达多少也和转子有关。③容量：每次需求离心多少个样品管？每个样品管需求多少容量？这些条件都是决定选择转子的大小。④转子：离心机的转子首要分为两种，水平转子：作业时吊蓝处于水平状况，与转轴成直角，样品将堆积集中于离心管的底部：角转子：离心容器与转轴成一固定角度，样品将堆积集中于离心管底部及靠近底部的侧壁。还有一些特殊试验或特殊样本需求特殊的转子如：大容量吊篮(多用于血站)、酶标板转子、载玻片转子、PCR转子、试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规范，它是和离心机的容量结合起来的，如36×5 ml的角转子，既挑选了转子的类型也挑选了离心机的容量，所以转子的挑选十分重要。 ⑤操控系统：高级的离心机都采用了微电脑操控系统，这些操控系统不但能保证离心机安全的运转还能主动结束作业任务。如今许多离心机都有较好的人性化的操控系统．比如：转子辨认功用，安全锁功用，缺点提示功用，加快和减速曲线等等。除以上几点以外还要留神一些细节和必要的配件。离心机的首要部件是电机，电机分为带碳刷电机和无碳刷电机，前者已经落后，如今的离心机大多都是无碳刷电机，避免了碳粉污染及碳粉导电损毁电路，还有的电机带有自然刹车功用。冷冻离心机在制冷方面也有差异，如今环保的技术当然是无氟制冷。除此以外还要思考噪音问题，尽量挑选噪音较小的离心机，这样能坚持舒服的试验环境。在配件方面也要慎重，有些试验要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需求超高速离心的样品)，这样的离心管就有必要配有相应的管套，才能更安全。还有一些特殊的样品容器(不规则样品瓶、血袋等)，这些细节和配件都要在挑选离心机的时分思考周详，否则就不能进行正常的作业。四、国产与进口离心机区别 国产的离心机和进口的离心机差别很大，相同功能的离心机进口的价格大概是国产的6~10倍左右，主要是因为进口的离心机耐用，在温度和转速方面的控制更精确，同等档次的离心机相互之间的价格差别不是很大，主要区分在性能和配置方面。主机的差别是在性能方面，带冷冻的离心机要比普通的贵很多，有的离心机还有加热功能，控制程序越多的离心机价格越高。差别较大是配置方面，有时候往往附件的价格会比主机的价格还高。选购时要注意，除主机外，选择的转子(数量和种类)，再加上必要的离心管、管套，特殊的离心瓶或者血袋，所有这些加起来才是一个完整的离心机的价格。总结：医用的实验室的离心机，对于离心机的功能要求是比较多的，可以选择就是精密的离心机，功能多又齐全，而且转速和容量是比较精准的，可以适应一些要求比较高的实验，比如血液成份的分离，或者是PCR实验等等，如果选择是普通的离心机，价格虽然是比较低了，但是工作量相对来说是比较小的，所以在购买的时候一般比较推荐的还是精密的离心机。详情可以在线咨询一下小赫。