100,000×g)的應(yīng)用場景,提供離心機(jī)轉(zhuǎn)子選擇、溫度控制及預(yù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略,助力提升實(shí)驗(yàn)成功率與樣品活性。">

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蘇州阿爾法生物實(shí)驗(yàn)器材有限公司

17年專注生物實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備&耗材綜合供應(yīng)

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全自動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)速與離心力如何精準(zhǔn)匹配細(xì)胞、蛋白等樣品實(shí)驗(yàn)需求?
作者: 高速離心機(jī) 編輯: 自動(dòng)離心機(jī) 來源: 離心機(jī)離心力 發(fā)布日期: 2025.06.06
信息摘要:
在生物實(shí)驗(yàn)中,全自動(dòng)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速與離心力需根據(jù)樣品(細(xì)胞,蛋白質(zhì),組織)特性匹配,以確保分離效果和樣品活性。

  在生物實(shí)驗(yàn)中,全自動(dòng)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速與離心力(RCF,相對離心力)需根據(jù)樣品特性(如顆粒大小、密度、黏度)匹配,以確保分離效果和樣品活性。以下是具體匹配原則和應(yīng)用場景:

一、核心原理:轉(zhuǎn)速與離心力的換算

離心力(RCF)與轉(zhuǎn)速(RPM,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))、離心機(jī)半徑(r,旋轉(zhuǎn)軸到離心管底部的距離,單位為 cm)的關(guān)系公式:

關(guān)鍵影響因素

· 轉(zhuǎn)速相同時(shí),離心機(jī)半徑越大,RCF 越大(如落地式離心機(jī)通常比臺(tái)式離心機(jī)半徑大)。

· 樣品特性:大顆粒(如細(xì)胞)需較低 RCF,小顆粒(如蛋白)需較高 RCF。

自動(dòng)離心機(jī)


二、不同樣品的離心參數(shù)匹配

1. 細(xì)胞類樣品(如哺乳動(dòng)物細(xì)胞、細(xì)菌)

· 特點(diǎn):顆粒較大(直徑 1-100 μm),密度接近培養(yǎng)基,易受高剪切力損傷。

· 離心目的:收集細(xì)胞、去除培養(yǎng)基或分離細(xì)胞組分(如細(xì)胞器)。

· 推薦參數(shù)

· 轉(zhuǎn)速500-3000 RPM(對應(yīng) RCF 約 50-1000×g)。

· 比如

· 哺乳動(dòng)物細(xì)胞(如 HEK293、CHO 細(xì)胞):通常 1000-2000 RPM(約 100-300×g),離心 5-10 分鐘,避免細(xì)胞破裂。

· 細(xì)菌(如大腸桿菌):需更高轉(zhuǎn)速(2000-3000 RPM,約 300-1000×g),因菌體密度較高,離心時(shí)間可延長至 10-15 分鐘。

· 注意事項(xiàng)

· 低溫離心(4℃)可維持細(xì)胞活性,減少酶解。

· 避免使用過高 RCF,防止細(xì)胞結(jié)塊或損傷(如酵母細(xì)胞在 > 1500×g 時(shí)易破裂)。

2. 蛋白質(zhì)類樣品(如重組蛋白、酶、抗體)

· 特點(diǎn):顆粒?。ǚ肿恿?/span> 10-100 kDa,直徑約 2-10 nm),需根據(jù)純化階段調(diào)整分離條件。

· 離心目的

· 粗提階段:分離細(xì)胞碎片與上清液(含可溶性蛋白)。

· 純化階段:通過超速離心分離亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或蛋白復(fù)合物。

· 推薦參數(shù)

· 低速離心(粗提)

· 轉(zhuǎn)速:3000-10,000 RPM(約 1000-15,000×g),離心 10-30 分鐘。

· 用途:破碎細(xì)胞后去除細(xì)胞壁、膜碎片等大顆粒,收集含蛋白的上清液。

· 高速 / 超速離心(純化)

· 轉(zhuǎn)速:10,000-100,000 RPM(對應(yīng) RCF 約 15,000-1,000,000×g),需使用超速離心機(jī)。

· 用途:

· 密度梯度離心(如蔗糖 / 氯化銫梯度):分離不同密度的蛋白(如病毒樣顆粒、脂蛋白),RCF 可達(dá) 100,000×g 以上,離心數(shù)小時(shí)至過夜。

· 差速離心:分步分離細(xì)胞器(如線粒體、溶酶體),通過逐步提高 RCF(如先 10,000×g 沉淀細(xì)胞核,再 50,000×g 沉淀線粒體)。

· 注意事項(xiàng)

· 高速離心時(shí)需平衡離心管,避免轉(zhuǎn)頭磨損或樣品飛濺。

· 蛋白樣品需保持在合適 pH 和鹽濃度中,防止變性(如添加蛋白酶抑制劑、使用 Tris 緩沖液)。

3. 其他常見樣品(如核酸、病毒)

· 核酸(DNA/RNA)

· 常規(guī)提?。ㄈ缳|(zhì)粒 DNA):轉(zhuǎn)速 12,000-16,000 RPM(約 15,000-20,000×g),離心 5-10 分鐘,用于沉淀菌體或分離有機(jī)相。

· 超螺旋 DNA 純化:超速離心(>50,000 RPM,RCF>100,000×g)結(jié)合氯化銫梯度,分離不同構(gòu)象的 DNA。

· 病毒顆粒

· 分離病毒(如腺病毒、慢病毒):超速離心(100,000×g 以上),通過密度梯度(如碘克沙醇)純化,離心時(shí)間通常 > 2 小時(shí)。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 預(yù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

· 初次使用新樣品時(shí),建議從低 RCF 開始(如 500×g),逐步提高轉(zhuǎn)速,觀察沉淀效果和樣品完整性。

· 例:分離貼壁細(xì)胞時(shí),先 1000 RPM 試離心,若沉淀量不足,再增至 1500 RPM。

2. 離心條件記錄

· 同時(shí)記錄 RPM 和 RCF,因不同離心機(jī)半徑可能導(dǎo)致相同 RPM 下 RCF 差異顯著。

· 例:兩臺(tái)離心機(jī)均設(shè)為 3000 RPM,半徑 10 cm 的機(jī)器 RCF 為約 1000×g,而半徑 20 cm 的機(jī)器 RCF 可達(dá) 2000×g。

3. 樣品保護(hù)措施

· 低溫離心(4℃)適用于酶、抗體等熱敏性樣品,減少降解。

· 使用帶軟墊的離心管或降低轉(zhuǎn)速,避免剪切力破壞脆弱樣品(如血小板、外泌體)。

四、典型場景案例

樣品類型

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

離心機(jī)類型

轉(zhuǎn)速(RPM)

RCF(×g)

離心時(shí)間

關(guān)鍵注意事項(xiàng)

哺乳動(dòng)物細(xì)胞收集

傳代培養(yǎng) / 換液

臺(tái)式離心機(jī)

1000-1500

100-200

5-8 分鐘

離心后輕柔重懸,避免細(xì)胞損傷

細(xì)菌裂解上清獲取

重組蛋白粗提

臺(tái)式高速離心機(jī)

8000-10,000

8000-15,000

20 分鐘

離心前充分超聲破碎,冰浴操作

外泌體分離

體液中外泌體富集

超速離心機(jī)

100,000

100,000+

70 分鐘

先低速去除細(xì)胞碎片,再高速沉淀

病毒純化

慢病毒載體生產(chǎn)

超速離心機(jī)

25,000-30,000

100,000+

2 小時(shí)

密度梯度離心,避免反復(fù)凍融


五、總結(jié)

·  RCF(<5000×g):適用于大顆粒樣品(細(xì)胞、組織碎片),以溫和分離為原則。

· 中高 RCF(5000-50,000×g):適用于蛋白粗提、細(xì)胞器分離,需平衡效率與樣品活性。

· 超高 RCF(>50,000×g):僅用于病毒、核酸等超微顆粒的純化,需專業(yè)超速離心機(jī)和嚴(yán)格操作規(guī)范。

通過精確計(jì)算 RCF、優(yōu)化轉(zhuǎn)速和時(shí)間,并結(jié)合樣品特性調(diào)整條件,提升實(shí)驗(yàn)成功率和樣品質(zhì)量。

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蘇州阿爾法生物實(shí)驗(yàn)器材有限公司成立于2008年,位于蘇州園區(qū)生物納米園(Biobay)A5幢301室。公司管理團(tuán)隊(duì)專注于科學(xué)儀器行業(yè)十四年,擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與完善的售后服務(wù)體系,目前已為300余家實(shí)驗(yàn)室提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù),涵蓋各大高校、檢測中心、科研機(jī)構(gòu)、制藥企業(yè)等13個(gè)群體。提供的實(shí)驗(yàn)室儀器主要包括振蕩培養(yǎng)箱,恒溫恒濕培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、PCR儀,瑞寧移液器,生物反應(yīng)器,發(fā)酵罐,超低溫冰箱,液氮罐,高壓滅菌器,超純水機(jī),天平,離心機(jī),離心濃縮儀、研磨機(jī)、葡萄糖乳酸分析儀等。廠商企業(yè)授權(quán)包括知楚儀器、朗基、中科美菱,梅特勒,樂楓,搏旅、NEST、天根、奧盛在內(nèi)的80個(gè)余廠家。

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