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文檔簡介

離心機基礎(chǔ)知識當前第1頁\共有29頁\編于星期三\7點2內(nèi)容提綱一、離心機基本原理二、離心力和相對離心力三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)四、離心機的使用和維護當前第2頁\共有29頁\編于星期三\7點3

在臨床核酸檢測中,從血液標本中把特定靶核酸純化至適用于擴增檢測,常需臺式高速離心機。離心分離對于血液核酸檢測來說,是一個必不可少的手段。充分了解離心機的性能特性,并正確使用離心機,對保證核酸提取的成功極為重要。

引言當前第3頁\共有29頁\編于星期三\7點一、離心機的基本原理

生物學領(lǐng)域:分離出化學反應(yīng)后的沉淀物,天然的生物大分子、無機物、有機物。醫(yī)學領(lǐng)域:主要用于分離、純化細胞、病毒、蛋白質(zhì)、酶和核酸。

離心技術(shù)應(yīng)用很廣,在生命科學和工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都有相應(yīng)的使用。當前第4頁\共有29頁\編于星期三\7點5一、離心機的基本原理離心機對旋轉(zhuǎn)顆粒進行沉降分離的物理學基礎(chǔ)是通過離心力對旋轉(zhuǎn)顆粒的作用。當將樣品放入離心機轉(zhuǎn)頭的離心管內(nèi),離心機驅(qū)動時,樣品液就隨離心管做勻速圓周運動,于是就產(chǎn)生了一個向外的離心力旋轉(zhuǎn)區(qū)域的半徑越大、旋轉(zhuǎn)的速度越快,則離心力越大,顆粒沉降也越快。當前第5頁\共有29頁\編于星期三\7點6一、離心機的基本原理

由于不同顆粒的質(zhì)量、密度、大小及形狀等彼此各部相同,在同一大小的離心場中沉降速度也就不相同,顆粒沉降的順序有顆粒密度的大小所決定的,密度越大越先沉降,由此便可以得到相互間的分離。當前第6頁\共有29頁\編于星期三\7點7二、離心力和相對離心力液體中的固相顆粒做圓周運動時產(chǎn)生一個向外的力,稱之為離心力。F=mrω2F為離心力的強度m為沉降顆粒的有效質(zhì)量ω為離心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角速度,其單位為rad/sr為離心半徑(cm),即離心機軸中央到水平離心機試管底部的距離,或垂直式離心機試管口中央的距離。當前第7頁\共有29頁\編于星期三\7點8二、離心力和相對離心力離心力與轉(zhuǎn)速、顆粒質(zhì)量和離心半徑相關(guān),轉(zhuǎn)速和顆粒質(zhì)量越大,離心力越大,也隨著離心半徑的減小而降低。相對離心力(RCF,Relativecentrifugalforce)是指在離心場中,作用于顆粒的離心力相當于地球重力的倍數(shù),單位是重力加速度“g”。例如25000×g,則表示相對離心力為25000。當前第8頁\共有29頁\編于星期三\7點9二、離心力和相對離心力離心力通常以相對離心力(Relativecentrifugalforce,RCF)表示,即離心力F的大小相對地球引力(G)的多少倍,單位為g相對離心力RCF的值(g值)取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(rpm)和旋轉(zhuǎn)半徑(r,以mm計算),可用如下公式表示(rpm:revolutionsperminute每分鐘轉(zhuǎn)數(shù),r/min)當前第9頁\共有29頁\編于星期三\7點10二、離心力和相對離心力根據(jù)RCF值(g)、rpm值(r/min)、r值(mm)之間的關(guān)系,如已知其中兩個值即可計算出未知值。如某離心機轉(zhuǎn)速為8000r/min,旋轉(zhuǎn)半徑為20mm時,相對離心力RCF值約為150000g如某離心機轉(zhuǎn)速為5000r/min,旋轉(zhuǎn)半徑為40mm時,相對離心力RCF值約為1100g當前第10頁\共有29頁\編于星期三\7點

此外,根據(jù)RCF值(g值)、rpm值和r值之間的關(guān)系,可以從圖A圖B中大致讀出各種數(shù)值。當前第11頁\共有29頁\編于星期三\7點12二、離心力和相對離心力衛(wèi)生部臨檢中心建議核酸樣本離心條件為800-1600g20min檢驗科自動平衡恒溫離心機旋轉(zhuǎn)半徑為100mm,則應(yīng)選擇轉(zhuǎn)速為:2700-3800r/min由于F值的不同,RFC相差也會很大,實際應(yīng)用時一般取平均值,檢驗科對核酸樣本的離心條件為:離心機內(nèi)溫度2-8℃,轉(zhuǎn)速在3000r/min,離心20分鐘。當前第12頁\共有29頁\編于星期三\7點13三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)根據(jù)離心機的轉(zhuǎn)速,離心機可分為:低速離心機高速離心機超高速離心機當前第13頁\共有29頁\編于星期三\7點14三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)低速離心機:最大轉(zhuǎn)速10000rpm,容量為幾十毫升至幾升。轉(zhuǎn)子有角式和外擺式,其轉(zhuǎn)速不能嚴格控制,通常不帶冷凍系統(tǒng),于室溫下操作,用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì),如血細胞的分離等。當前第14頁\共有29頁\編于星期三\7點15高速離心機:最大轉(zhuǎn)速為20000~25000rpm,最大容量可達3升。轉(zhuǎn)頭多樣。一般都有制冷系統(tǒng),以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量,離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0~40C。通常用于微生物菌體、細胞碎片、大細胞器、免疫沉淀物等的分離純化工作,但不能有效地沉降病毒、小細胞器(如核蛋白體)或單個分子。

三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)當前第15頁\共有29頁\編于星期三\7點16

超高速離心機:轉(zhuǎn)速可達50000~80000rpm,相對離心力最大可達510000g,離心容量由幾十毫升至兩升,設(shè)有冷凍系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)。分離的形式是速率區(qū)帶離心和等密度區(qū)帶離心。最著名的生產(chǎn)廠商有美國的貝克曼公司和日本的日立公司等。三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)當前第16頁\共有29頁\編于星期三\7點17離心機組成結(jié)構(gòu):驅(qū)動電機、制冷系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、自動保護系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。必要的配件為離心轉(zhuǎn)頭和離心管。

三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)當前第17頁\共有29頁\編于星期三\7點18三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)離心轉(zhuǎn)頭與離心杯當前第18頁\共有29頁\編于星期三\7點19

離心轉(zhuǎn)頭的注意事項1.每個轉(zhuǎn)頭各有其最高允許轉(zhuǎn)速和使用累積限時,使用轉(zhuǎn)頭時要查閱說明書,不得過速使用。每一轉(zhuǎn)頭都要有一份使用檔案,記錄累積的使用時間,若超過了該轉(zhuǎn)頭的最高使用限時,則須按規(guī)定降速使用。

2.轉(zhuǎn)頭是離心機中須重點保護的部件,搬動時要小心,不能碰撞,避免造成傷痕,轉(zhuǎn)頭長時間不用時,要涂上一層上光臘保護。三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)離心轉(zhuǎn)頭當前第19頁\共有29頁\編于星期三\7點離心機轉(zhuǎn)頭損壞的原因(操作或使用不當所造成的)過速腐蝕金屬疲勞不平衡三、離心機的分類與結(jié)構(gòu)當前第20頁\共有29頁\編于星期三\7點21四、離心機的使用和維護

離心機的使用盡管比較簡單,但必須嚴格按照操作說明書進行操作,各種型號的離心機操作方法常有一些差異。在離心機的使用中最為重要的是平衡。雖然現(xiàn)在大多數(shù)離心機帶有自動平衡功能,但在實際使用中仍需注意,對側(cè)離心杯內(nèi)標本數(shù)量必須一致,有條件時可使用天平對兩側(cè)離心杯進行配平,可提高離心機轉(zhuǎn)子的壽命并提高了安全性。當前第21頁\共有29頁\編于星期三\7點使用前一定要先閱讀手冊!RefertorotormanualsforoperationUselogbookstorecordhistoryofrotoruse當前第22頁\共有29頁\編于星期三\7點23四、離心機的使用和維護

離心機如長期不使用,再次使用時應(yīng)有專業(yè)人員檢查離心機轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)頭。每次使用前應(yīng)反復檢查轉(zhuǎn)頭卡口與離心杯卡口是否對準,并嚴格轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速限制,禁止不同型號間轉(zhuǎn)頭互換使用??販仉x心(如核酸檢測標本需在2-8℃條件下離心)時應(yīng)提前打開離心機,待離心機內(nèi)溫度達到所需溫度時方可使用。當前第23頁\共有29頁\編于星期三\7點24

離心機的使用原則離心機在使用前,操作者應(yīng)認真閱讀器使用說明書。離心機應(yīng)放置在平穩(wěn)、堅固的臺面上,并力求離心機處于水平位置,以免離心時造成機器震動。離心機必需在放置離心管后運轉(zhuǎn),嚴禁空架運轉(zhuǎn)。選擇合適的轉(zhuǎn)頭,控制轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速。四、離心機的使用和維護當前第24頁\共有29頁\編于星期三\7點25

離心機的使用原則使用時注意轉(zhuǎn)速、相對離心力、離心時間是否符合要求每次使用后注意轉(zhuǎn)頭內(nèi)清潔,以保持平衡。注意預冷處理四、離心機的使用和維護當前第25頁\共有29頁\編于星期三\7點26

離心操作的注意事項使用離心機時,在天平上配平離心管和其內(nèi)容物,轉(zhuǎn)頭中絕對不能裝載單數(shù)的管子,當轉(zhuǎn)頭只是部分裝載時,管子必須互相對稱地放在轉(zhuǎn)頭中。裝載血液標本時,要根據(jù)各種離心機的具體操作說明進行。有的離心管必須加蓋,以防血液離心時甩出,造成轉(zhuǎn)頭不平衡、污染、離心機內(nèi)生銹或被腐蝕。若要控溫離心時。離心機應(yīng)提前打開預冷,待到所需溫度時使用。四、離心機的使用和維護當前第26頁\共有29頁\編于星期三\7點27離心過程中不得隨意離開,應(yīng)隨時觀察離心機上的儀表是否正常工作,如有異常的聲音應(yīng)立即停機檢查,及時排除故障。離心機機體應(yīng)始終處于水平位置,外界電源的電壓要匹配,并要求有良好的接地線。開機前應(yīng)檢查轉(zhuǎn)頭安裝是否牢固,機腔內(nèi)是否有異物掉入。離心機運行時,離心機周圍30cm范圍內(nèi)不能有人或危險物品

離心操作的注意事項四、離心機的使用和維護當前第27頁\共有29頁\編于星期三\7點28轉(zhuǎn)頭應(yīng)定期(視使用頻率確定)清洗和消毒。離心時,如有濺出物,應(yīng)盡快清除離心機機艙內(nèi)的全部濺出物。清潔消毒時,首先切斷電源,選擇適當?shù)闹行韵疽海ㄈ?5%乙醇溶液)擦拭。擦拭離心機艙時動作要輕,以免損壞機艙內(nèi)溫度感應(yīng)器。離心機在使用過程中出現(xiàn)異常,應(yīng)立即關(guān)閉電源,報請有關(guān)專業(yè)人員檢修。每次操作完畢

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