實驗室離心機常用的幾種離心方法

目前，實驗室常用的離心方法有下面幾種：

(1)差速離心法(又稱分步離心法) 采用不同的離心速度和離心時間,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,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)點是：操作簡單，離心后用傾倒法即可將上清液與沉淀分開，并可使用容量較大的角式轉(zhuǎn)子；分離時間短、重復(fù)性高；樣品處理量大。缺點是：分辨率有限、分離效果差，沉淀系數(shù)在同一個數(shù)量級內(nèi)的各種粒子不容易分開，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，在離心管一側(cè)會出現(xiàn)沉淀；顆粒被擠壓，離心力過大、離心時間過長會使顆粒變形、聚集而失活。

圖-1 差速離心法原理示意圖

(2)密度梯度離心法(又稱區(qū)帶離心法) 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；顆粒不會積壓變形，能保持顆粒活性，并防止已形成的區(qū)帶由于對流而引起混合。缺點是：離心時間較長；需要制備梯度液；操作嚴(yán)格，不宜掌握。
①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。把靜脈血中單個核細(xì)胞分離出來，前一種分離液將血液中單個核細(xì)胞（淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞）分為一個層，同時提出。而Percoll分離液將血中淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞分為二個梯度層，分別提取。后者分離效果優(yōu)于前者，但操作繁瑣。

圖-2 速率區(qū)帶離心示意圖

②等密度區(qū)帶離心法：當(dāng)不同顆粒存在浮力密度差時，在離心力場下，顆粒或向下沉降，或向上浮起，一直沿梯度移動到它們密度恰好相等的位置上（即等密度點）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關(guān)，但后兩者決定著達(dá)到平衡的速率、時間和區(qū)帶的寬度。

圖-3 等密度區(qū)帶離心示意圖

（3)分析性超速離心法
①分析型超速離心機的工作原理：分析型超速離心機主要由一個橢圓形的轉(zhuǎn)子、一套真空系統(tǒng)和一套光學(xué)系統(tǒng)所組成。該轉(zhuǎn)子通過一個柔性的軸連接成一個高速的驅(qū)動裝置，此軸可使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時形成自己的軸。轉(zhuǎn)子在一個冷凍的真空腔中旋轉(zhuǎn)，其容納兩個小室：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，其工作原理與一個普通水平轉(zhuǎn)子相同。分析室有上下兩個平面的石英窗，實驗室離心機中裝有的光學(xué)系統(tǒng)可保證在整個離心期間都能觀察小室中正在沉降的物質(zhì)，可以通過對紫外光的吸收（如對蛋白質(zhì)和DNA）或折射率的不同對沉降物進(jìn)行監(jiān)測。在分析室中物質(zhì)沉降時重粒子和輕粒子之間形成的界面就像一個折射的透鏡，結(jié)果在檢測系統(tǒng)的照相底板上產(chǎn)出一個“峰”，由于沉降不斷進(jìn)行，界面向前推進(jìn)，故“峰”也在移動，從峰移動的速度可以得到物質(zhì)沉降速度的指標(biāo)。