離心技術(shù)
離心技術(shù)是將含有微小顆粒的懸浮液置于離心轉(zhuǎn)子中，利用轉(zhuǎn)子繞軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將微小顆粒按密度或質(zhì)量的差異將其分離的方法。
一、基本原理
1、重力場(chǎng)中的沉降
將含有微粒的懸浮液靜置一段時(shí)間，液體中的微粒受重力作用，使得較重的微粒下沉與液體分開，即為”重力沉降”。微粒在介質(zhì)中的沉降受到介質(zhì)的浮力、介質(zhì)阻力和擴(kuò)散現(xiàn)象的影響。
2、相對(duì)離心力
離心技術(shù)是根據(jù)微小顆粒在離心力場(chǎng)中的行為建立并發(fā)展起來的。離心機(jī)轉(zhuǎn)子能夠以穩(wěn)定的角速度作圓周運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的輻射向外的離心力場(chǎng)，它賦予處于其中的任何物體一個(gè)離心加速度。使之受到一個(gè)向外的離心力。離心機(jī)所產(chǎn)生的離心力場(chǎng) G，可由下公式計(jì)算
G=ω2r ω—轉(zhuǎn)子的角速度 r—旋轉(zhuǎn)半徑（物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)所處位置與旋轉(zhuǎn)中心的距離）
離心力場(chǎng)常用相對(duì)離心力RCF（Relative Centrifugal Force,RCF）來表示。相對(duì)離心力的大小用相當(dāng)于地心引力（重力加速度，g）的倍數(shù)來表示，即：
RCF=ω2r/g×g=(2πn)2r/602g×g=1.119×10-5×n2r×g
N—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，rpm/min g—重力加速度，980.6cm/s2
3、沉降速度
沉降速度是指在強(qiáng)大的離心力作用下，單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)顆粒沿半徑方向運(yùn)動(dòng)的距離。
被分離物質(zhì)顆粒（或大分子）在離心管中與轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)時(shí)承受著沿半徑方向的直接離心力Fc作用。 Fc=Mω2r， M—被分離物質(zhì)顆粒的質(zhì)量。
其沉降速度v為；v=6.092×10-4×D2（ρ-ρm）n2r/ηm
D—顆粒直徑，cm；ρ和ρm分別為顆粒和介質(zhì)的密度，g/cm3；ηm—介質(zhì)粘度，單位帕?秒Pa?s
由此看出，顆粒沉降速度與三個(gè)方面因素有關(guān)：
a、顆粒本身性質(zhì)：沉降速度與顆粒直徑和密度成正比。密度相同時(shí)大顆粒比小顆粒沉降快；大小相同時(shí)，密度大的比密度小的沉降快。
b、介質(zhì)性質(zhì)：沉降速度與介質(zhì)粘度、密度成反比，介質(zhì)粘度、密度大則顆粒沉降慢。
c、離心條件；顆粒沉降速度與離心時(shí)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)半徑成正比。如其它條件不變，沉降速度隨著r的增大而增大，在進(jìn)行速度區(qū)帶離心時(shí)，r對(duì)沉降速度的這種影響不利于達(dá)到滿意的分離效果，所以需要在沿半徑方向上相應(yīng)的增加介質(zhì)的密度和粘度以克服r的增加造成的影響。
4、沉降系數(shù)
沉降系數(shù)是指在單位離心力場(chǎng)作用下，顆粒沉降的速度以S表示：S=v/ω2r
細(xì)胞及細(xì)胞的各種組成成分的沉降系數(shù)有很大的差異，我們可用生物樣品的沉降系數(shù)的差異采用離心技術(shù)將它們彼此分離開來。
細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)某些沉降系數(shù)范圍和離心條件
名稱 沉降系數(shù)，S 相對(duì)離心力，g 離心轉(zhuǎn)速，r/min
細(xì)胞 >107<200 <1500
細(xì)胞核 4×106—107 600——800 3000
線粒體 2×104—7×104 7000 7000
微粒體 102—1.5×104 1×105 30000
DNA 102 2×105 40000
RNA 4—50 4×105 60000
蛋白質(zhì) 2—25 >4×105 >60000
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