高速冷凍離心機的發(fā)展歷史與運用范圍及原理
早期離心機的運用并不廣泛,在1872年,Misher***早使用離心機分離蜂蜜和奶油,此類通過高速旋轉(zhuǎn)將物質(zhì)密度分離的器械開始被廣泛運用。初期的離心機為手搖離心沉淀器,之后隨著生產(chǎn)和科學實驗的發(fā)展需要,發(fā)明了水流驅(qū)動離心機和蒸汽驅(qū)動離心機;1910年出現(xiàn)了小型電動離心機;1924年瑞典化學***Svedberg和Rinde制造了世界上第***臺具有光學系統(tǒng)轉(zhuǎn)速達到45000rpm的油渦輪驅(qū)動分析型超高速離心機;1927年發(fā)明了壓縮空氣驅(qū)動離心機;20世紀40年代后,美***開始正式出售各種型號離心機。
隨著離心機的在實驗中的運用的越為廣泛發(fā)現(xiàn)由于離心機工作時,內(nèi)部轉(zhuǎn)頭高速旋轉(zhuǎn)與空氣摩擦生熱,同時電子器件也會產(chǎn)生熱量,會導致機身溫度升高,因此誕生了高速冷凍離心機。高速冷凍離心機的冷凍系統(tǒng)可以使離心機內(nèi)部保持指定的恒溫,不但可以延長離心機內(nèi)部元件的使用壽命、加快離心效率,而且還能滿足特殊生物實驗(例如DNA提取要求在4℃下進行)的要求。
高速冷凍離心機的誕生不僅可以精確地控制離心室的溫度,不但可以滿足對低溫控制要求嚴格的生物試劑的提取,而且還可以提高離心效率。被廣泛應用于生命科學的研究領域,是分子生物學、分子化學、臨床醫(yī)學、微生物、病毒等實驗和科學研究中不可缺少的重要工具。
***常見對離心機的運用主要應用于血液分離、DNA研究/免疫血液學實驗室、檢驗室、研究室等,是醫(yī)學、生物化學實驗室對血清、血漿、放射免疫理想產(chǎn)品, 是各類醫(yī)院血庫、實驗室、血站、醫(yī)學院校和醫(yī)學研究機構(gòu)的必備設備。在常見的醫(yī)學類的運用主要分為兩大類,***是分離混懸在溶液中的顆粒;二是分離兩種不同密度互不相溶的液體。
***、用于分離混懸在溶液中的顆粒
1. 分離血液中的有形成分,濃縮體液中細胞或其他有形成分,作分析測定用。
2. 分離與蛋白結(jié)合或抗體結(jié)合的配體及游離配體等。
3. 分離標本中已經(jīng)沉淀的蛋白質(zhì)。
二、分離兩種不同密度互不相溶的液體
1. 如用有機溶劑提取體液中某些成分。
2. 分離血液中的脂質(zhì)成分,如分離血漿中乳糜微顆粒及各種脂蛋白等。
高速冷凍離心機的運作機制是根據(jù)在重力場作用下,靜置懸浮液中的細小顆粒會逐漸下沉,粒子越重下沉越快,反之小于液體密度的粒子會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度、液體的粘度有關。微粒在沉降過程中還伴隨有擴散現(xiàn)象。沉降是相對的、有條件的,只有受到外力才能運動,且沉降速度與物體的質(zhì)量成正比,顆粒越大沉降越快。擴散是無條件的、絕對的,擴散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。對于小于幾微米的微粒(如病毒或蛋白質(zhì)等),它們在溶液中呈膠體或半膠體狀態(tài),僅利用重力是不能觀察到沉降過程的。因此需要借助離心機的離心力才能迫使這些微??朔U散產(chǎn)生和加速沉降運動。
如此被在多個領域廣泛運用的高速冷凍離心機,使用時也許多加注意以下幾點:
1. 離心機在使用前必須將其放置在平穩(wěn)、堅固的臺面或地面,機殼要接地線。
2. 若要在低于室溫的溫度下離心,轉(zhuǎn)頭在使用前應放置于離心機的轉(zhuǎn)頭室內(nèi),設置好溫度進行預冷,預冷時離心機蓋必須關閉。
3. 不得使用劣質(zhì)離心管,不得用老化、變形、有裂紋的離心管。
4. 使用時負載必須平衡,放置離心管的時候***定要對稱放置。若只有***支樣品管另外***支要用等質(zhì)量的水代替。這樣才能保證轉(zhuǎn)起來平穩(wěn),不產(chǎn)生偏心震動。
5. 開啟離心機時***定要先將離心機的蓋子蓋好,才能慢慢啟動。
6. 開啟和關閉離心機時***定是速度緩慢增加或者緩慢減小,不能迅速改變速度。
7. 使用完畢,應將調(diào)速旋鈕逐檔旋回至“0”,然后讓其自行停轉(zhuǎn),嚴禁在未停轉(zhuǎn)的狀態(tài)下和開機運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下打開機蓋。
8. 使用中如發(fā)現(xiàn)聲音不正常,應立即關機,并進行檢查維修。
9. 離心期間,實驗者不得離開。
10. 定期(半年左右)檢查整流子和電刷的磨損情況,有磨損過度的應立即更換。
11. 電動機的軸承應定期加注潤滑脂。
