低速冷凍離心機的原理主要包括兩個核心部分:離心分離原理和冷凍控溫原理。下面為你詳細解析:
低速冷凍離心機的離心功能依賴于離心力,本質上是利用高速旋轉產生的**相對離心力(RCF)**來加速樣品中不同密度組分的分離。
當一個裝有樣品的離心管在旋轉軸上以一定轉速旋轉時,樣品中的顆粒(如細胞、細胞器、沉淀物等)會因離心力作用向外移動,而密度較小的組分則相對留在上部,從而實現分層和分離。
離心力計算公式為:
RCF=1.118×10?5×r×(RPM)2RCF = 1.118 \times 10^{-5} \times r \times (RPM)^2RCF=1.118×10?5×r×(RPM)2
RCF:相對離心力(單位:×g)
r:離心半徑(cm)
RPM:轉速(轉/分鐘)
“低速”一般指轉速在300rpm至6000rpm范圍內,適合處理細胞、血液、蛋白等生物樣品
保持樣品結構完整,適合對剪切力敏感的成分
低速冷凍離心機除了離心分離,還具備低溫制冷功能,其目標是防止離心過程中的熱量積聚,保護溫度敏感樣品。
通過內置壓縮機制冷系統(類似冰箱原理)對轉子腔體進行持續制冷。常見的制冷方式有兩種:
無氟環保冷媒(如R134a、R404a):熱交換效率高、對環境友好
冷熱雙循環控制系統:可根據運行狀態自動切換加熱/制冷,保持溫度恒定
控溫范圍:-20℃ 至 +40℃(部分高端型號可達 -40℃)
控溫精度:±1℃
快速預冷功能:開機后快速降溫至設定溫度,避免樣品預熱
保持酶、細胞、蛋白等生物活性
減緩代謝過程,延長樣品穩定時間
降低熱敏成分的降解風險
一個完整的低速冷凍離心過程如下:
樣品準備:將液體樣品裝入離心管,確保對稱平衡
轉速與時間設定:設定合適的轉速、時間與目標溫度
冷凍預冷:啟動冷凍系統,預冷轉子至目標溫度(可選)
啟動離心:設備開始加速,樣品在離心力作用下分層
恒溫控制:離心過程中溫度實時監測,保持穩定
自動停機:時間結束后設備自動減速停止,取出樣品
血清/血漿分離
紅細胞、白細胞分離
細胞培養收集
蛋白沉淀
酶提取
微生物分離
乳品、食品中脂肪沉降
如需進一步了解具體型號在不同實驗中的設定參數(比如轉速、溫度、時間),我可以為你制定標準操作流程(SOP)模板
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