離心機(jī)是借離心力分離液相非均一體系的設(shè)備。根據(jù)物質(zhì)的沉降系數(shù)、質(zhì)量、密度等的不同，應(yīng)用強(qiáng)大的離心力使物質(zhì)分離、濃縮和提純的方法稱為離心。一般說(shuō)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速在30000r/min以上的稱為超速離心。離心技術(shù)，特別是超速離心技術(shù)是分子生物學(xué)、生物化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中*的手段。

 

用離心方法分離生物大分子和亞細(xì)胞物質(zhì)的基本原理是根據(jù)它們?cè)谝后w介質(zhì)中或者沉降速度不同而形成不同的區(qū)帶，或者它們的密度不同而停留在液體介質(zhì)中不同的位置而把它們一一分開。前者是沉降速度法，應(yīng)用該法時(shí)液體介質(zhì)的zui大密度要小于樣品中zui小顆粒的密度，離心時(shí)選用高轉(zhuǎn)速和短時(shí)間；后者是沉降平衡法，應(yīng)用該法時(shí)液體介質(zhì)的zui大密度要大于樣品中zui小顆粒的密度，離心時(shí)選用較低轉(zhuǎn)速和較長(zhǎng)時(shí)間。

 

實(shí)際操作有幾種形式：

1、差速離心

這種方法是選擇不同轉(zhuǎn)速的離心，分別分離各個(gè)不同組分。例如先用低速沉降大顆粒和上清液，在高速離心上清沉降中等顆粒，zui后超速離心上清沉降小顆粒。采用逐級(jí)提高離心力分離上情液的方法，把不同大小的顆粒分開。

這種方法比較簡(jiǎn)單，方便。分離的組份沉到管底，因此可以迅速濃縮所要的組份，減少體積。但回收率和純度是有矛盾的，要提高回收率，勢(shì)必提高轉(zhuǎn)速或延長(zhǎng)離心時(shí)間，這樣大小相近的顆粒也會(huì)沉到管底。因此該法多用于粗提純或初步濃縮樣品。

 

2、速度區(qū)帶(或速度梯度)離心

本法是將樣品放在一個(gè)連續(xù)的密度梯度液體上，通過(guò)離心，大顆粒沉降快，小顆粒沉降慢。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，相同的顆粒就在同一深度形成一條帶子，因此把各種組份分開來(lái)。

它適用于分離密度相同、而大小不同的物質(zhì)，如不同的蛋白質(zhì)組份密度都差不多，但分子量不一樣，用本法很容易將其分開。但對(duì)密度不同、大小類似的物質(zhì)則不易分離。

蔗糖梯度是一種常用的介質(zhì)。用不同濃度的蔗糖溶液(5%-60%)配成梯度，用于梯度離心。再分別進(jìn)行收集處于不同區(qū)帶里的各個(gè)組份。

 

3、沉降平衡離心

這是靜力學(xué)的方法。在離心管中形成一個(gè)液體梯度，在離心時(shí)各組份以不同的速度下沉，但zui終停留在與自己相同的密度中，形成一條狹窄的平衡帶，并保持相對(duì)的穩(wěn)定。為了使樣品所有組份都能達(dá)到它們的平衡位置，需要長(zhǎng)時(shí)間離心。

這種方法適用于分離大小相似但密度不同的物質(zhì)，如核酸的分離。氯化銫梯度是常用于平衡離心的介質(zhì)，分辨率很高，可區(qū)別密度相差0.05的組分，但離心時(shí)間需十幾到幾十小時(shí)，且價(jià)格很貴。已有一種商品名叫"Percoll"的聚蔗糖溶液可以代替氯化銫梯度。該介質(zhì)能迅速形成梯度，使離心時(shí)間大大縮短到1-2h而仍有很好的分離效果。并且有配套的標(biāo)記珠（Density marker beads）可以測(cè)定樣品的密度。

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