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(lèi)通過(guò)高速旋轉將物質(zhì)密度分離的器械開(kāi)始被廣泛運用。初期的離心機為手搖離心沉淀器,之后隨著(zhù)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗的發(fā)展需要,發(fā)明了水流驅動(dòng)離心機和蒸汽驅動(dòng)離心機;1910年出現了小型電動(dòng)離心機;1924年瑞典化學(xué)***Svedberg和Rinde制造了世界上第***臺具有光學(xué)系統轉速達到45000rpm的油渦輪驅動(dòng)分析型超高速離心機;1927年發(fā)明了壓縮空氣驅動(dòng)離心機;20世紀40年代后,美***開(kāi)始正式出售各種型號離心機。
隨著(zhù)離心機的在實(shí)驗中的運用的越為廣泛發(fā)現由于離心機工作時(shí),內部轉頭高速旋轉與空氣摩擦生熱,同時(shí)電子器件也會(huì )產(chǎn)生熱量,會(huì )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可以使離心機內部保持指定的恒溫,不但可以延長(cháng)離心機內部元件的使用壽命、加快離心效率,而且還能滿(mǎn)足特殊生物實(shí)驗(例如DNA提取要求在4℃下進(jìn)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(mǎn)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(xué)的研究領(lǐng)域,是分子生物學(xué)、分子化學(xué)、臨床醫學(xué)、微生物、病毒等實(shí)驗和科學(xué)研究中不可缺少的重要工具。
***常見(jiàn)對離心機的運用主要應用于血液分離、DNA研究/免疫血液學(xué)實(shí)驗室、檢驗室、研究室等,是醫學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗室對血清、血漿、放射免疫理想產(chǎn)品, 是各類(lèi)醫院血庫、實(shí)驗室、血站、醫學(xué)院校和醫學(xué)研究機構的必備設備。在常見(jiàn)的醫學(xué)類(lèi)的運用主要分為兩大類(lèi),***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. 分離與蛋白結合或抗體結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在重力場(chǎng)作用下,靜置懸浮液中的細小顆粒會(huì )逐漸下沉,粒子越重下沉越快,反之小于液體密度的粒子會(huì )上浮。微粒在重力場(chǎng)下移動(dòng)的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度、液體的粘度有關(guān)。微粒在沉降過(guò)程中還伴隨有擴散現象。沉降是相對的、有條件的,只有受到外力才能運動(dòng),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(wú)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(guān)察到沉降過(guò)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(dòng)。
如此被在多個(gè)領(lǐng)域廣泛運用的高速冷凍離心機,使用時(shí)也許多加注意以下幾點(diǎn):
1. 離心機在使用前必須將其放置在平穩、堅固的臺面或地面,機殼要接地線(xiàn)。
2. 若要在低于室溫的溫度下離心,轉頭在使用前應放置于離心機的轉頭室內,設置好溫度進(jìn)行預冷,預冷時(shí)離心機蓋必須關(guān)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(shí)負載必須平衡,放置離心管的時(shí)候***定要對稱(chēng)放置。若只有***支樣品管另外***支要用等質(zhì)量的水代替。這樣才能保證轉起來(lái)平穩,不產(chǎn)生偏心震動(dòng)。
5. 開(kāi)啟離心機時(shí)***定要先將離心機的蓋子蓋好,才能慢慢啟動(dòng)。
6. 開(kāi)啟和關(guān)閉離心機時(shí)***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,應將調速旋鈕逐檔旋回至“0”,然后讓其自行停轉,嚴禁在未停轉的狀態(tài)下和開(kāi)機運轉的狀態(tài)下打開(kāi)機蓋。
8. 使用中如發(fā)現聲音不正常,應立即關(guān)機,并進(jìn)行檢查維修。
9. 離心期間,實(shí)驗者不得離開(kāi)。
10. 定期(半年左右)檢查整流子和電刷的磨損情況,有磨損過(guò)度的應立即更換。
11. 電動(dòng)機的軸承應定期加注潤滑脂。