離心是集中作用于所有不同密度粒子的自然力以加速自然分離過(guò)程的過(guò)程。它是通過(guò)試管中的密度來(lái)分離顆粒的。可以使用過(guò)濾或沉降方法進(jìn)行離心。離心分離的核心是通過(guò)沉降分離。較密集的顆粒沉入容器底部，而較輕的顆粒保持懸浮。離心將置換密度甚至略有不同的顆粒，并受以下四個(gè)因素的影響：樣品和溶液的密度，溫度和粘度，粒子位移的距離，旋轉(zhuǎn)速度。

01離心機(jī)種類

根據(jù)進(jìn)樣方式分為連續(xù)離心機(jī)和非連續(xù)流離心機(jī)(分批離心機(jī))

連續(xù) ( 流 ) 離心機(jī)：進(jìn)樣是連續(xù)進(jìn)行的

非連續(xù)離心機(jī)(分批離心機(jī))：裝一次樣品后離心處理一次。

根據(jù)是否帶制冷功能分為常溫型離心機(jī)、冷凍型離心機(jī)和升溫型離心機(jī)。

常溫離心機(jī)：占地面積小，離心期間樣品溫度會(huì)因摩擦生熱而上升。

冷凍離心機(jī)：后面或側(cè)面裝有壓縮機(jī)以進(jìn)行主動(dòng)冷卻，占地面積比非冷凍型大，在離心結(jié)束后不會(huì)自動(dòng)打開(kāi)離心機(jī)蓋，根據(jù)不同的壓縮機(jī)性能，可以在不同時(shí)間內(nèi)將離心機(jī)冷卻至所需溫度。也可在長(zhǎng)時(shí)間高速離心后仍保持設(shè)定溫度。

升溫型離心機(jī)： 部分特殊型號(hào)的離心機(jī)有加熱功能，可以主動(dòng)給樣品加熱，保證樣品活性和質(zhì)量。

不同的樣品分離時(shí)所需離心力不同，因此根據(jù)相對(duì)離心力大小可以將離心機(jī)分為低速離心機(jī)(≤6000r/min)、高速離心機(jī)(≤25000r/min)、超高速離心機(jī)(≥30000r/min)。

低速離心機(jī)：當(dāng)物料的粒徑在1微米到50微米之間時(shí)，可以用低速離心機(jī)進(jìn)行分離。通常用于細(xì)胞或者血液離心，最高離心力在幾百到幾千不等

高速離心機(jī)：能達(dá)到的離心力在 10,000 ~30,000×g 。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最常用的離心力范圍是 14,000 - 20,000×g，病毒和細(xì)胞器的離心分離等應(yīng)用需要 30,000 ×g的離心力。高速離心對(duì)離心管品質(zhì)有較高要求。蛋白、核糖體、細(xì)菌溶解產(chǎn)物、病毒等物質(zhì)的離心分離以及質(zhì)譜用樣品的制備，建議使用可耐受高離心力的離心管。分離直徑約0.1～1微米的動(dòng)植物組織中的病毒等物質(zhì)時(shí)，推薦使用轉(zhuǎn)速為10000～20000轉(zhuǎn)，離心力約10000轉(zhuǎn)的高速冷凍離心機(jī)。

超速離心機(jī)：離心力達(dá)到 30,000×g 以上。通常需要配備特殊的轉(zhuǎn)子或者離心管來(lái)實(shí)現(xiàn)高速和高離心力。分離直徑約0.002～0.1微米的各種蛋白質(zhì)、DNA、RNA等成分時(shí)，需要超速離心機(jī)，轉(zhuǎn)速在40000轉(zhuǎn)/分以上，離心力要達(dá)到100000g～400000g。

根據(jù)離心機(jī)的大小，可放在工作臺(tái)上的稱為臺(tái)式離心機(jī)，可放在地面上的稱為落地式離心機(jī)。

落地式離心機(jī)：至少需要 1 平米的占地面積，可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)臺(tái)面空間，主要用于高速或大容量離心

臺(tái)式離心機(jī)： 臺(tái)式離心機(jī)有多種規(guī)格尺寸。根據(jù)尺寸分為以下2 類：

多功能離心機(jī)：離心腔體大、轉(zhuǎn)子種類多。并提供多種規(guī)格和類型的適配器可供選擇。最大可耐受離心力主要取決于離心耗材的性能

小型離心機(jī)：適用于微量離心管，占地面積小， 離心力為14,000 - 30,000×g，最多可以離心48個(gè) 1.5/2.0 mL 微量離心管。部分型號(hào)還可以離心15/50mL 離心管或者SBS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的工作板。一般均提供冷凍和常溫兩種版本。

02離心原理

在離心力作用下，混合物質(zhì)由于密度差異而沉積分離。離心時(shí)間由物質(zhì)的密度和施加的離心力決定：

密度越大，越快沉降到達(dá)管底 ( 密度 = 質(zhì)量 / 體積 )

離心力越大，離心分離時(shí)間越短

離心分離按照應(yīng)用可分為離心沉降和離心過(guò)濾兩種

離心沉降

利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場(chǎng)中迅速沉降分層的原理，實(shí)現(xiàn)液 - 固或液 - 液 ( 相 ) 分離。日常實(shí)驗(yàn)應(yīng)用有沉淀離心、密度梯度離心、等密度梯度離心等。

沉淀離心

是離心機(jī)最常見(jiàn)的應(yīng)用，即通過(guò)離心使固體集聚沉淀在離心管底部從而與液體 ( 上清液 ) 分開(kāi)。在相分離的過(guò)程中，溶質(zhì)從分散狀態(tài)或者溶液介質(zhì)中轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中 ( 來(lái)進(jìn)行化學(xué) / 分子生物學(xué)分析 )。

等密度梯度離心

是指在離心力場(chǎng)下，在密度梯度介質(zhì)中，顆粒移動(dòng)到與它們各自的密度恰好相等的位置，形成一系列密度區(qū)，從而使不同密度的物質(zhì)得到分離。

離心過(guò)濾

使懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力，作用在過(guò)濾介質(zhì)上，使液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為濾液，而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面，從而實(shí)現(xiàn)液 - 固分離。例如超濾膜離心分離純化大分子物。

03如何選擇合適的離心機(jī)

離心前請(qǐng)確保與參考實(shí)驗(yàn)方案使用相同類型的轉(zhuǎn)子、相同的相對(duì)離心力、離心溫度以及離心時(shí)間。總的來(lái)說(shuō)，要想成功離心，主要參考以下參數(shù)：

（1）樣品類型

（2）離心耗材

（3）離心機(jī)種類

（4）轉(zhuǎn)子類型

（5）適配器類型

（6）相對(duì)離心力

（7）離心所需溫度