离心机基础知识

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四、离心机的使用和维护
☼ 离心机的维护
①
②
③
④
转头应定期（视使用频率确定）清洗和消毒。 离心时，如有溅出物，应尽快清除离心机机 舱内的全部溅出物。 清洁消毒时，首先切断电源，选择适当的中 性消毒液（如75%乙醇溶液）擦拭。 擦拭离心机舱时动作要轻，以免损坏机舱内 温度感应器。 离心机在使用过程中出现异常，应立即关闭 电源，报请有关专业人员检修。每次操作完 毕，应做好使用情况记录，并定期对机器各 项性能进行检修。
相对离心力（RCF，Relative centrifugal force）是指在离心场 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” 。例如25000×g，则表示相 对离心力为25000。
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二、离心力和相对离心力


离心力通常以相对离心力（Relative centrifugal force，RCF）表示，即 离心力F的大小相对地球引力（G） 的多少倍，单位为g 相对离心力 RCF的值 （g值）取决 于转子的转速 （rpm）和旋转半径 （r, 以mm计算），可用如下公式表 示
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四、离心机的使用和维护
☼ 离心机的维护 ⑤ 离心机转头卡口和离心杯卡口处应定 期清洁并上油，避免生锈，或达不到 离心要求。 ⑥ 移动离心机后应检查其水平度，没有 调水平的设备会造成驱动机械装臵的 损坏。移动后预防性维护，可以预防 很多问题的发生并保证设备
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三、离心机的分类与结构
高速离心机：最大转速为20000～25000rpm，
最大容量可达 3 升。转头多样。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 ～ 40C 。通常用 于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、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(如核蛋白体)或单个分子。
离 心机 组成 结构 ： 驱 动
电机、制冷系统、显示系 统、自动保护系统和控制 系统组成。必要的配件为 离心转头和离心管。
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三、离心机的分类与结构
离心转头与离心杯
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三、离心机的分类与结构
离心转头
☼ 离心转头的注意事项
1.每个转头各有其最高允许转速和使用累积限时， 使用转头时要查阅说明书，不得过速使用。每一 转头都要有一份使用档案，记录累积的使用时间， 若超过了该转头的最高使用限时，则须按规定降 速使用。
F为离心力的强度 m为沉降颗粒的有效质量 ω为离心转子转动的角速度，其单位为rad/s r为离心半径（cm），即离心机轴中央到水平离 心机试管底部的距离，或垂直式离心机试管 口中央的距离。
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二、离心力和相对离心力

离心力与转速、颗粒质量和离心半径相 关，转速和颗粒质量越大，离心力越大， 也随着离心半径的减小而降低。
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三、离心机的分类与结构
超高速离心机：转速可达50000～80000rpm，
相对离心力最大可达510000g，离心容量由几十毫 升至两升，设有冷冻系统、真空系统和安全保护 系统。分离的形式是速率区带离心和等密度区带 离心。最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和 日本的日立公司等。
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三、离心机的分类与结构
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一、离心机的基本原理
由于不同颗粒的质量、密度、 大小及形状等彼此各部相同，在同 一大小的离心场中沉降速度也就不 相同，颗粒沉降的顺序有颗粒密度 的大小所决定的，密度越大越先沉 降，由此便可以得到相互间的分离。
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二、离心力和相对离心力


液体中的固相颗粒做圆周运动时 产生一个向外的力，称之为离心 力。 F=mrω2
分离分析仪器
离心机 (centrifuge)
青海省血液中心
检验科
内容提纲
一、离心机基本原理
二、离心力和相对离心力 三、离心机的分类与结构 四、离心机的使用和维护
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引 言
在临床核酸检测中，从血液标本中把特定靶 核酸纯化至适用于扩增检测，常需台式高速离 心机。离心分离对于血液核酸检测来说，是一 个必不可少的手段。充分了解离心机的性能特 性，并正确使用离心机，对保证核酸提取的成 功极为重要。
2.转头是离心机中须重点保护的部件，搬动时要小 心，不能碰撞，避免造成伤痕，转头长时间不用 时，要涂上一层上光腊保护。
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三、离心机的分类与结构
离心机转头损坏的原因 （操作或使用不当所造成的） 过速 腐蚀
金属疲劳
不平衡
四、离心机的使用和维护
离心机的使用尽管比较简单，但必 须严格按照操作说明书进行操作，各种 型号的离心机操作方法常有一些差异。 在离心机的使用中最为重要的是平衡。 虽然现在大多数离心机带有自动平衡功 能，但在实际使用中仍需注意，对侧离 心杯内标本数量必须一致，有条件时可 使用天平对两侧离心杯进行配平，可提 高离心机转子的寿命并提高了安全性。
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三、离心机的分类与结构




根据离心机的转速，离心机可分 为： 低速离心机 高速离心机 超高速离心机
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三、离心机的分类与结构
低速离心机：最大转速10000rpm，容量为几十
毫升至几升。转子有角式和外摆式，其转速不能 严格控制，通常不带冷冻系统，于室温下操作， 用于收集易沉降的大颗粒物质，如血细胞的分离 等。
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一、离心机的基本原理
离心技术应用很广，在生命科学和工业生产 的各个领域都有相应的使用。
生物学领域：分离出化学反应后的沉淀物， 天然的生物大分子、无机物、有机物。
医学领域：主要用于分离、纯化细胞、病毒、
蛋白质、酶和核酸。
一、离心机的基本原理



离心机对旋转颗粒进行沉降分离 的物理学基础是通过离心力对旋 转颗粒的作用。 当将样品放入离心机转头的离心 管内，离心机驱动时，样品液就 随离心管做匀速圆周运动，于是 就产生了一个向外的离心力 旋转区域的半径越大、旋转的速 度越快，则离心力越大，颗粒沉 降也越快。
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四、离心机的使用和维护
☼ 离心机的使用原则
① ② 离心机在使用前，操作者应认真阅读器使 用说明书。 离心机应放臵在平稳、坚固的台面上，并 力求离心机处于水平位臵，以免离心时造 成机器震动。 离心机必需在放臵离心管后运转，严禁空 架运转。 选择合适的转头，控制转头的转速。
③ ④
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四、离心机的使用和维护
☼ 离心机的使用原则
⑤ 使用时注意转速、相对离心力、离心 时间是否符合要求 ⑥ 每次使用后注意转头内清洁，以保持 平衡。 ⑦ 注意预冷处理
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四、离心机的使用和维护
☼ 离心操作的注意事项
① 使用离心机时，在天平上配平离心管和其 内容物，转头中绝对不能装载单数的管子， 当转头只是部分装载时，管子必须互相对 称地放在转头中。 ② 装载血液标本时，要根据各种离心机的具 体操作说明进行。有的离心管必须加盖， 以防血液离心时甩出，造成转头不平衡、 污染、离心机内生锈或被腐蚀。
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使用前一定要先阅读手册！
Refer to rotor manuals for operation
Use log books to record history of rotor use
四、离心机的使用和维护
离心机如长期不使用，再次使用 时应有专业人员检查离心机转子、 转头。每次使用前应反复检查转头 卡口与离心杯卡口是否对准，并严 格转头的转速限制，禁止不同型号 间转头互换使用。控温离心（如核 酸检测标本需在2-8℃条件下离心） 时应提前打开离心机，待离心机内 温度达到所需温度时方可使用。
③ 若要控温离心时。离心机应提前打开预冷， 待到所需温度时使用。
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四、离心机的使用和维护
☼ 离心操作的注意事项
④ 离心过程中不得随意离开，应随时观察离心 机上的仪表是否正常工作，如有异常的声音 应立即停机检查，及时排除故障。 离心机机体应始终处于水平位臵，外界电源 的电压要匹配，并要求有良好的接地线。 开机前应检查转头安装是否牢固，机腔内是 否有异物掉入。 离心机运行时，离心机周围30cm范围内不能 有人或危险物品

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此外，根据RCF值（g值）、rpm值和r值之间的关系，可以从图A 图B中大致读出各种数值。
二、离心力和相对离心力

卫生部临检中心建议核酸样本离心 条件为800-1600g 20min 检验科自动平衡恒温离心机旋转半径 为100mm，则应选择转速为： 2700-3800 r/min 由于F值的不同，RFC相差也会很大， 实际应用时一般取平均值，检验科 对核酸样本的离心条件为：离心机 内温度2-8℃，转速在3000 r/min， 离心20分钟。
（rpm ：revolutions per minute每分钟转数，r/min）
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二、离心力和相对离心力
根据RCF值（g）、 rpm值 （ r/min ）、r值（mm）之间的 关系，如已知其中两个值即可计 算出未知值。 如某离心机转速为8000 r/min ，旋 转半径为20mm时，相对离心力 RCF值约为150000g 如某离心机转速为5000 r/min ，旋 转半径为40mm时，相对离心力 RCF值约为1100g