细胞生物学离心技术
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特点：
介质为密度梯度溶液，且密度较低，介质 的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小 密度( p> m )。 必须注意离心时间(t)，不能使所有颗粒都 沉到管底。 分离介质对被分离的物质必须是中性无害的
原理：
3.等密度离心法
（isodensity centrifugation)
离心时采用包括各种颗粒密度范围的梯度介质，被分离 颗粒达到与其相同的密度介质时不再移动，形成一系列 区带，然后从管底收集。
特点： 介质密度均一； 速度由低向高，逐级离心； 优点：操作简单；倾倒法即可将上清液与沉
淀分开 缺点是：须多次离心，沉淀不纯，分离效果
差，沉淀受挤压，易变性失活。
Density gradient centrifugation (密度梯度离心法)
主要是根据被分离颗粒的密度差异。只要被分离颗粒间的 密度差异大于1% 就可用此法分离。 优点是: 分离效果好，获得较纯颗粒；适应范围广，既能 分离具有沉降系数差的颗粒，又能分离有一定浮力密度差 的颗粒；颗粒不会挤压变形，能保持颗粒活性，并防止已 形成的区带由于对流而引起混合。 缺点是：离心时间较长；需要制备惰性梯度介质溶液；操 作严格，不易掌握。
离心过程中应注意的事项
平衡 根据待离心液体的性质及体积选用适合的离心管 防外溢 角转加盖 预冷 使用转头时要查阅说明书，不得过速使用 超离时需抽真空，液体一定要加满离心管
四.细胞结构成分的分离
1.细胞沉淀 2.细胞破碎方法 3.细胞结构成分的分离－离心技术 4.分离细胞器的鉴定和评价 5.举例：线粒体分离、细胞核分离
等密度离心法
由于 CsCl 可自行形成密度梯度（1.65 kg/m3, 底部为 1.75 kg/m3 ）, 所以不必特别制备密度梯度 , 只要将待分离的样 品与之混匀即可。在离心的过程中, 具有不同密度的颗粒随 CsCl 密度梯度的形成重新分配, 所以又称为浮力密度离心
用途： 分离密度不等的颗粒，适用于病毒、DNA、RNA、 蛋白质等。
离心时间：颗粒经过水溶液形成沉淀所需要的时间
离心时间由离心效力和沉降系数决定
各种细胞成分的颗粒密度与沉降速度
Density (g/ml)
二.离心方法
1.差速离心法 2.沉降速度离心，又称移动区带离心
密度梯度离心法 3.沉降平衡离心，又称等密度梯度离心
1.差速离心法
（Differential centrifugation)
转头类别：
垂直转头 vertical rotor
近垂直转头
固定角转头 fixed-angle rotor
水平转头 swing-out rotor
0°
<10°
短
பைடு நூலகம்
分
24°
离 时
间
垂直转头 低 近垂直转头 固定角转头
分 离 纯 度
长 水平转头 高
90°
离心管的选用
容量 形状 最大离心力 耐腐蚀性 灭菌 透明度 能否刺穿 管盖
沉降系数（S）：颗粒在单位离心力的作用下的移
动速度
与颗粒大小、密度有关； 与溶液介质密度和粘度有关。
相对离心力（RCF）：同一颗粒在离心时同地球
重力相比较后得到的值。 RCF(g)=离心力/重力 RPM（rounds per minute): 转速， 转头每分钟旋转的次数。
RCF与转速及旋转半径正相关
Christian George E. de Duve Palade
实验条件的选择
离心方法的选择
差速离心法 密度梯度离心法
移动区带离心法 等密度离心法
介质材料的选择
普通离心机 >10000S；6000 rpm (细胞级）
离心机的选择 高速冷冻离心机 >100S；25000rpm (亚细胞级）
超速离心机 <100S ；80000 rpm （分子级）
特点： 介质密度较高，陡度大，介质的最高密度应 大于被分离组分的最大密度( p< m ) 。 所需的力场通常比速率沉降法大10~100倍， 往往需要高速或超速离心。
技术推动细胞生物学研究的光辉范例：
1974年诺贝尔 生理医学奖 -De Duve发现溶酶体 （密度梯度离心）
Albert Claude
原理： 通过一系列递增速度的离心，依次将大小不同的颗 粒逐级分离。
上清
上清
上清
上清
大小颗粒 混合物
最大颗粒
较大颗粒
中等颗粒
小颗粒
用途：分离大小相差悬殊的细胞和细胞结构成分 沉降顺序： 核—线粒体—溶酶体与过氧化物酶体—微粒（内质网与高 尔基体微粒）
可将细胞器初步分离，常需进一 步通过密度梯度离心再行纯化。
cell fractionation and centrifuge
细胞结构成分的离心分离
Centrifugation is a common separation technique that accomplishes separation based on the the density and size differences in a mixture of components.
1.细胞的沉淀
1. 介质密度为1g/ml; 2. 一般细菌和动物细胞密度为1.08-1.12g/ml,
病毒密度为1.18-1.31 g/ml。 3. 相对离心力 (g)和离心时间（min)决定沉降
材料 动物细胞 人红细胞 细菌 病毒
大小(m) 10-60 6- 8 1-10 0.02-0.03
离心条件 (离心力， 200-500g 500g 500-6000g 30000-40000g
2.移动区带离心法 （moving-zone centrifugation)
原理：
用梯度蔗糖（1.28 kg/cm3 ）或甘油作为介质，将要分离的样品放在 介质表面，形成一个狭带，然后超速离心，使不同大小的颗粒以不 同的速度向管底方向移动，形成一系列区带，从管底小孔中分次收 集各种颗粒成分。
用途： 分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。
离心转头的选用
水平转子：盛样品的离心管放在吊桶内；用于低速离心 机；减速过程中产生的对流可引起沉淀物的重新悬浮； 常用于密度梯度或等密度离心。 角式转子：许多高速离心机及微量离心机安装；沉淀颗 粒时角式转子比水平转子的效率更高；常用于差速离心 来分离沉降系数s值相差较大（1:10）的样品。 垂直管转子：用于高速及超高速离心机进行等密度梯度 离心时；
介质为密度梯度溶液，且密度较低，介质 的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小 密度( p> m )。 必须注意离心时间(t)，不能使所有颗粒都 沉到管底。 分离介质对被分离的物质必须是中性无害的
原理：
3.等密度离心法
（isodensity centrifugation)
离心时采用包括各种颗粒密度范围的梯度介质，被分离 颗粒达到与其相同的密度介质时不再移动，形成一系列 区带，然后从管底收集。
特点： 介质密度均一； 速度由低向高，逐级离心； 优点：操作简单；倾倒法即可将上清液与沉
淀分开 缺点是：须多次离心，沉淀不纯，分离效果
差，沉淀受挤压，易变性失活。
Density gradient centrifugation (密度梯度离心法)
主要是根据被分离颗粒的密度差异。只要被分离颗粒间的 密度差异大于1% 就可用此法分离。 优点是: 分离效果好，获得较纯颗粒；适应范围广，既能 分离具有沉降系数差的颗粒，又能分离有一定浮力密度差 的颗粒；颗粒不会挤压变形，能保持颗粒活性，并防止已 形成的区带由于对流而引起混合。 缺点是：离心时间较长；需要制备惰性梯度介质溶液；操 作严格，不易掌握。
离心过程中应注意的事项
平衡 根据待离心液体的性质及体积选用适合的离心管 防外溢 角转加盖 预冷 使用转头时要查阅说明书，不得过速使用 超离时需抽真空，液体一定要加满离心管
四.细胞结构成分的分离
1.细胞沉淀 2.细胞破碎方法 3.细胞结构成分的分离－离心技术 4.分离细胞器的鉴定和评价 5.举例：线粒体分离、细胞核分离
等密度离心法
由于 CsCl 可自行形成密度梯度（1.65 kg/m3, 底部为 1.75 kg/m3 ）, 所以不必特别制备密度梯度 , 只要将待分离的样 品与之混匀即可。在离心的过程中, 具有不同密度的颗粒随 CsCl 密度梯度的形成重新分配, 所以又称为浮力密度离心
用途： 分离密度不等的颗粒，适用于病毒、DNA、RNA、 蛋白质等。
离心时间：颗粒经过水溶液形成沉淀所需要的时间
离心时间由离心效力和沉降系数决定
各种细胞成分的颗粒密度与沉降速度
Density (g/ml)
二.离心方法
1.差速离心法 2.沉降速度离心，又称移动区带离心
密度梯度离心法 3.沉降平衡离心，又称等密度梯度离心
1.差速离心法
（Differential centrifugation)
转头类别：
垂直转头 vertical rotor
近垂直转头
固定角转头 fixed-angle rotor
水平转头 swing-out rotor
0°
<10°
短
பைடு நூலகம்
分
24°
离 时
间
垂直转头 低 近垂直转头 固定角转头
分 离 纯 度
长 水平转头 高
90°
离心管的选用
容量 形状 最大离心力 耐腐蚀性 灭菌 透明度 能否刺穿 管盖
沉降系数（S）：颗粒在单位离心力的作用下的移
动速度
与颗粒大小、密度有关； 与溶液介质密度和粘度有关。
相对离心力（RCF）：同一颗粒在离心时同地球
重力相比较后得到的值。 RCF(g)=离心力/重力 RPM（rounds per minute): 转速， 转头每分钟旋转的次数。
RCF与转速及旋转半径正相关
Christian George E. de Duve Palade
实验条件的选择
离心方法的选择
差速离心法 密度梯度离心法
移动区带离心法 等密度离心法
介质材料的选择
普通离心机 >10000S；6000 rpm (细胞级）
离心机的选择 高速冷冻离心机 >100S；25000rpm (亚细胞级）
超速离心机 <100S ；80000 rpm （分子级）
特点： 介质密度较高，陡度大，介质的最高密度应 大于被分离组分的最大密度( p< m ) 。 所需的力场通常比速率沉降法大10~100倍， 往往需要高速或超速离心。
技术推动细胞生物学研究的光辉范例：
1974年诺贝尔 生理医学奖 -De Duve发现溶酶体 （密度梯度离心）
Albert Claude
原理： 通过一系列递增速度的离心，依次将大小不同的颗 粒逐级分离。
上清
上清
上清
上清
大小颗粒 混合物
最大颗粒
较大颗粒
中等颗粒
小颗粒
用途：分离大小相差悬殊的细胞和细胞结构成分 沉降顺序： 核—线粒体—溶酶体与过氧化物酶体—微粒（内质网与高 尔基体微粒）
可将细胞器初步分离，常需进一 步通过密度梯度离心再行纯化。
cell fractionation and centrifuge
细胞结构成分的离心分离
Centrifugation is a common separation technique that accomplishes separation based on the the density and size differences in a mixture of components.
1.细胞的沉淀
1. 介质密度为1g/ml; 2. 一般细菌和动物细胞密度为1.08-1.12g/ml,
病毒密度为1.18-1.31 g/ml。 3. 相对离心力 (g)和离心时间（min)决定沉降
材料 动物细胞 人红细胞 细菌 病毒
大小(m) 10-60 6- 8 1-10 0.02-0.03
离心条件 (离心力， 200-500g 500g 500-6000g 30000-40000g
2.移动区带离心法 （moving-zone centrifugation)
原理：
用梯度蔗糖（1.28 kg/cm3 ）或甘油作为介质，将要分离的样品放在 介质表面，形成一个狭带，然后超速离心，使不同大小的颗粒以不 同的速度向管底方向移动，形成一系列区带，从管底小孔中分次收 集各种颗粒成分。
用途： 分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。
离心转头的选用
水平转子：盛样品的离心管放在吊桶内；用于低速离心 机；减速过程中产生的对流可引起沉淀物的重新悬浮； 常用于密度梯度或等密度离心。 角式转子：许多高速离心机及微量离心机安装；沉淀颗 粒时角式转子比水平转子的效率更高；常用于差速离心 来分离沉降系数s值相差较大（1:10）的样品。 垂直管转子：用于高速及超高速离心机进行等密度梯度 离心时；