2023學(xué)年完整公開課版離心技術(shù)

第一章預(yù)處理離心技術(shù)生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)教學(xué)資源庫第一節(jié)基本原理和設(shè)備一、沉降和離心沉降作用：懸浮液靜置時，在重力作用下，密度大于周圍溶液的固體顆粒逐漸下沉。漂浮作用：影響沉降的因素：顆粒大小、顆粒密度、溶液黏度

離心技術(shù):利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力代替重力，加速固體沉降速度的一種分離方式。離心技術(shù)有多種形式：1．離心沉降2．離心過濾3．離心分離4．離心分析

離心機(jī)（一）離心機(jī)的分類1．按轉(zhuǎn)速高低及是否有冷凍來分（1）普通離心機(jī)，小于6000rpm（2）高速離心機(jī)，8000~25000rpm（3）超速離心機(jī)，25000~80000rpm2．按結(jié)構(gòu)分類（1）臺式離心機(jī)（2）立式離心機(jī)（3）沉降式離心機(jī)（4）轉(zhuǎn)頭式離心機(jī)（5）電動式離心機(jī)3．按工作性質(zhì)分類（1）制備型離心機(jī)（2）實(shí)驗(yàn)室用離心機(jī)，4．按操作方式分類（1）連續(xù)離心機(jī)

。（2）人工卸料（出渣）離心機(jī)；（3）自動卸料離心機(jī)（如螺旋式離心機(jī)）（二）常用離心機(jī)1普通離心機(jī)2管式高速離心機(jī)原理：應(yīng)用：液固，液液，發(fā)酵工程酶工程中分離菌體3蝶片式離心機(jī)4離心過濾機(jī)5臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)三、常見的離心技術(shù)差速離心等密度梯度離心一般密度梯度離心密度梯度離心

采用不同的離心速度和離心時間，使沉降速度不同的顆粒在不同的離心速度及不同離心時間下分批分離的方法。主要用于分離大小和密度差異較大的顆粒。1、差速離心(Differentialcentrifugation)優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，離心后用傾倒法即可將上清夜與沉淀分開，并可使用容量較大的角式轉(zhuǎn)子。缺點(diǎn)：

①分離效果差；

②壁效應(yīng)嚴(yán)重；

③顆粒被擠壓。2、密度梯度區(qū)帶離心法

密度區(qū)帶離心法是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中某些特定位置上，形成不同區(qū)帶的分離方法。密度梯度系統(tǒng)：梯度介質(zhì)有足夠大的溶解度，不與分離組分反應(yīng)，不會引起分離組分的凝集、變性或失活。樣品鋪在密度梯度溶液表面，離心后形成若干條界面清楚的不連續(xù)區(qū)帶。優(yōu)點(diǎn)：

①分離效果好，可一次獲得較純顆粒；

②適應(yīng)范圍廣，既能分離具有沉淀系數(shù)差的顆粒，又能分離有一定浮力密度的顆粒；

③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(diǎn)：

①離心時間較長；

②需要制備梯度；

③操作嚴(yán)格，不宜掌握。（1）一般密度梯度離心法

差速區(qū)帶離心法（動態(tài)法或沉降速度法）

根據(jù)分離的粒子在梯度液中沉降速度的不同，使具有不同沉降速度的粒子處于不同的密度梯度層內(nèi)分成一系列區(qū)帶，達(dá)到彼此分離的目的。離心過程中區(qū)帶的位置、形狀隨離心時間而改變用于分離有一定沉降系數(shù)差的顆粒，與密度無關(guān)

把樣品鋪放在一個連續(xù)的液體密度梯度上，然后進(jìn)行離心，并控制離心分離的時間，使得粒子完全沉降之前，在液體梯度中移動而形成不連續(xù)分離區(qū)帶。該法僅用于分離有一定沉降系數(shù)差的粒子，與粒子密度無關(guān)。因此大小相同，密度不同的粒子(如線粒體、溶酶體和過氧物酶體)不能用此法分離。這種方法已用于RNA—DNA混合物、核蛋白體亞單位和其他細(xì)胞成分的分離。（2）等密度離心

指當(dāng)不同顆粒存在浮力密度差時，在離心力作用下，顆?；蛳蛳鲁两祷蛳蛏细∑?，一直沿梯度移動到與其密度恰好相等的位置上（即等密度點(diǎn)），形成區(qū)帶而分離的方法。

處于等密度點(diǎn)的顆粒沒有重量，區(qū)帶的位置、形狀均不受離心時間的影響，體系處于動態(tài)平衡。

差速區(qū)帶離心法和等密度離心法的區(qū)別差速區(qū)帶離心法等密度離心法原理依據(jù)粒子的沉降速率差異被分離依據(jù)粒子本身的密度差異被分離梯度范圍介質(zhì)的密度小于樣品中各種粒子的密度介質(zhì)的密度大于待分離樣品中各種粒子的密度時間效應(yīng)長時間離心，所有待分離粒子都沉降在管底長時間離心，各粒子停留在等密度位置形成區(qū)帶等密度離心差速區(qū)帶離心四、常見離心設(shè)備及分類按操作方式不同可分為間歇式離心機(jī)和連續(xù)式離心機(jī)。按操作原理不同可分為過濾離心機(jī)、沉降離心機(jī)。按卸料方式不同可分為人工卸料離心機(jī)、自動卸料離心機(jī)。按分離因數(shù)大小可分為常速離心機(jī)、高速離心機(jī)及超高速離心機(jī)。

用途分類分析性：超速離心機(jī)