检验技术离心机 (2)-课件

若ω用2πn／60表示，则:
定义10-13s为一个Ｓvedberg单位，即１Ｓ＝ 10-13s。
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四、沉降速度(sedimentation velocity)
沉降速度是指在强大离心力作用下，单位时间内物质运动的距离
式中r为球形粒子半径；d为球形粒子直径；η为流体介质的黏度；ρp为粒
子的密度；ρm为介质的密度.
=1.118×10-5×(rpm)2×r
g为地球重力加速度(980 cm·sec-2)
源自文库
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最大离心半径
最小 离心 半径
通常称离心管顶部到旋转 中心的距离为最小离心半
径rmin，该处承受的离心力
场为最小离心力场；称离 心管底部到旋转中心的距
离为最大离心半径rmax，该
处承受的离心力场称为最 大离心力场。
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主要内容
第一节 离心技术原理 第二节 离心机结构 第三节 离心方法 第四节 高、超速离心技术
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教学基本要求
1.掌握离心技术的基础原理，常用的离心方法. 2.熟悉离心机的分类与结构，各种离心机的临床应 用 3.了解离心机的维护、离心方法的进展
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第一节 离心技术原理
一、离心力 二、相对离心力 三、沉降系数 四、沉降速度
降也加快了同样的倍数。
这就使得许多在重力场
中不能沉降的细小颗粒 及密度较低的物体组份
离心5分钟
能用离心技术进行分离 5ml血液
血细胞
血浆
纯化。
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离心机工作原理:
悬浮液在高速旋转下，由 于巨大的离心力作用，使 悬浮的微小颗粒（细胞器、 生物大分子的沉淀等）以 一定的速度沉降，从而使 溶液得以分离、浓缩和提 纯，颗粒的沉降速度取决 于离心机的转速、物质的 沉降系数、颗粒的质量、 大小和密度。
血浆 试管 离心沉降物
血液
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一、离心力
离心运动：
当物体所受外力小于运动所需 要的向心力时，物体将向远离 圆心的方向运动。物体远离圆 心运动的现象称为离心现象。 也叫离心运动。离心运动是由 于向心力消失或不足而造成的。
旋转 离心力
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离心作用、离心力：
离心作用是根据在一定角速度下作圆周运动的 任何物体都受到一个向外的离心力进行的。离心 力（Fc）的大小等于离心加速度ω2 r与颗粒质量 m的乘积，即：
在计算时规定旋转半径均用平均半径“Rav”代替：
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三、沉降系数
微粒(分子)的沉淀性质以沉降系数(sedimentation coefficient，S) 表示，其量纲为秒(s)。1924年Svedberg对沉降系数下的定义为： 颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。
积分得:(X1为离心前粒子离旋转轴的距离；X2为离心后粒子离旋转轴的距离)
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重力沉降：
当悬浮液静置不动时，由
时间
重
力
于重力场的作用可使得其中
悬浮的颗粒逐渐下沉，下沉
的速度与微粒的大小、形态、
密度、重力场的强度及液体
的黏度有关。如红细胞颗粒，
直径为数微米，可以在通常
重力作用下观察到它们的沉
降过程。此外，物质在介质
中沉降时还伴随有扩散现象。
混合液
静置一段时间后 9
扩散是由于微粒的热运动而产 生的质量迁移现象,主要是由于密 度差引起的。对小于几微米的微 粒如病毒或蛋白质等，它们在溶 液中成胶体或半胶体状态，仅仅 利用重力是不可能观察到沉降过 程的，因为颗粒越小，与溶液密 度越相近，扩散现象则越严重， 而沉降越慢。
将2-7代入2-4可得
①当ρp ＞ρm，则S>O，粒子顺着离心方向沉降；
②当ρp =ρm，则S=o，粒子到达某一位置后达到平衡；
③当ρp ＜ρm，则S<0，粒子逆着离心方向上浮。
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沉降速度的推导方法:
Fc= FB + Ff +FK Fc：离心力 FB：由离心力场所引起的浮力 Ff：摩擦阻力 FK:扩散作用力
检验技术离心机 (2)
精品
经典的分离分析技术：
离心技术、电泳技术、光谱技术、色谱技术
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前言
概念:
离心现象是指物体在离心力 场中表现的沉降运动现象。应 用离心沉降进行物质的分析和 分离的技术称为离心技术 （centrifugal technique）, 实现离心技术的仪器是离心机 （centrifuge）。
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离心技术的应用:
主要用于各种生物样品的分离、纯化和制备
➢低速离心机主要用于细胞、细胞核、细胞膜、细菌的沉 淀和收集；
➢高速离心机多用于制备和收集微生物、细胞碎片、大的 细胞器、硫酸铵沉淀物以及免疫沉淀物等；
➢超速离心机已成为分离、提纯、鉴定、分析线粒体、微 粒体、染色体、溶酶体、质粒、病毒、大分子核酸和高分 子蛋白质
由于各种离心机转子的半径或离心管至旋转轴中心的距离 不同，离心力也不同,因此在文献中常用“相对离心力”或 “数字×g”表示离心力,例如25000×g,表示相对离心力为 25000。只要RCF值不变，一个样品可以在不同的离心机 上获得相同的结果。一般情况下,低速离心时相对离心力常 以转速“rpm”来表示，高速离心时则以“g”表示。
F cm 2rm (2N)2r42N2rm
60 3600
式中ω是旋转角速度，Ｎ(rpm)是每分钟转头旋转次数，r 为离心半
径(cm)，m是质量。
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二、相对离心力(relative centrifugal force，RCF)
相对离心力是指在离心力场中，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”。
实际上颗粒是在介质中运动的，
颗粒作切线运动时将由于介质的
摩擦阻力，使其在离心管中依图
中虚线所示的曲线运动，当离心
管由0位转到2位时，颗粒由顶位
移到B位。介质的阻力越大，颗粒
的沉降速度越小、沉降的距离也
越短。旋转速度越大，颗粒的沉
降越快。
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在离心力场中加速度达
到数万甚至数十万倍重
力加速度时，颗粒的沉
扩散现象
扩散现象是不利于样品分离的，如果加大重力，就可能 克服扩散现象的不利影响,实现生物大分子的分离。
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离心沉降：
在离心机中，离心管 （centrifuge tube）放于 离心转头里，当离心机开动 时，离心管绕离心转头的轴 旋转，作圆周运动，在离心 管内的样品颗粒将同样运动。
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假如颗粒处于真空中，颗粒会 沿切线方向飞去,也就是当离心 管由图中的0位转到1位时，颗 粒到达离心管底部A位。对于离 心管而言，样品颗粒由顶位移到 了A位，也就是由离心管顶部移 到了底部，这与重力场中的由高 处落到低处相似。这种颗粒在圆 周运动时的切线运动称为离心沉 降.