离心机基础知识.ppt

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1、分离分析仪器离心机(centrifuge)青海省血液中心检验科内容提纲一一、离心机基本原理二、离心力和相对离心力三、离心机的分类与结构四、离心机的使用和维护 在临床核酸检测中，从血液标本中把特定靶 在临床核酸检测中，从血液标本中把特定靶核酸纯化至适用于扩增检测，常需台式高速离 核酸纯化至适用于扩增检测，常需台式高速离心机。离心分离对于血液核酸检测来说，是一 心机。离心分离对于血液核酸检测来说，是一个必不可少的手段。充分了解离心机的性能特 个必不可少的手段。充分了解离心机的性能特性，并正确使用离心机，对保证核酸提取的成 性，并正确使用离心机，对保证核酸提取的成功极为重要。功极为重要。引 言一、离

2、心机的基本原理 生 生物 物学 学领 领域 域：分 分离 离出 出化 化学 学反 反应 应后 后的 的沉 沉淀 淀物 物，天然的生物大分子、无机物、有机物。天然的生物大分子、无机物、有机物。医 医学 学领 领域 域：主 主要 要用 用于 于分 分离 离、纯 纯化 化细 细胞 胞、病 病毒 毒、蛋白质、酶和核酸。蛋白质、酶和核酸。离心技术应用很广，在生命科学和工业生产离心技术应用很广，在生命科学和工业生产的各个领域都有相应的使用。的各个领域都有相应的使用。一、离心机的基本原理l l 离心机对旋转颗粒进行沉降分离的物理学基础是通过离心力对旋转颗粒的作用。l l 当将样品放入离心机转头的离心管内，离

3、心机驱动时，样品液就随离心管做匀速圆周运动，于是就产生了一个向外的离心力l l 旋转区域的半径越大、旋转的速度越快，则离心力越大，颗粒沉降也越快。一、离心机的基本原理 由于不同颗粒的质量、密度、大小及形状等彼此各部相同，在同一大小的离心场中沉降速度也就不相同，颗粒沉降的顺序有颗粒密度的大小所决定的，密度越大越先沉降，由此便可以得到相互间的分离。二、离心力和相对离心力n n 液体中的固相颗粒做圆周运动时产生一个向外的力，称之为离心力。n n F=mr2 2F F 为离心力的强度 为离心力的强度m m 为沉降颗粒的有效质量 为沉降颗粒的有效质量 为离心转子转动的角速度，其单位为 为离心转子转动的角

4、速度，其单位为rad/s rad/sr r 为离心半径（为离心半径（cm cm），即离心机轴中央到水平离），即离心机轴中央到水平离心机试管底部的距离，或垂直式离心机试管 心机试管底部的距离，或垂直式离心机试管口中央的距离。口中央的距离。二、离心力和相对离心力n n离心力与转速、颗粒质量和离心半径相离心力与转速、颗粒质量和离心半径相关，转速和颗粒质量越大，离心力越大，关，转速和颗粒质量越大，离心力越大，也随着离心半径的减小而降低。也随着离心半径的减小而降低。?相对离心力（RCF，Relativecentrifugalforce）是指在离心场中，作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加

5、速度“g”。例如25000g，则表示相对离心力为25000。二、离心力和相对离心力n n 离心力通常以相对离心力（Relative centrifugal force，RCF）表示，即离心力F 的大小相对地球引力（G）的多少倍，单位为gn n 相对离心力RCF 的值（g 值）取决于转子的转速（rpm）和旋转半径（r,以mm 计算），可用如下公式表示（rpm rpm：revolutionsperminute revolutionsperminute 每分钟转数，每分钟转数，r/min r/min）二、离心力和相对离心力n n 根据RCF 值（g）、rpm 值（r/min）、r 值（mm）之间的关

6、系，如已知其中两个值即可计算出未知值。如某离心机转速为8000 r/min，旋转半径为20mm 时，相对离心力RCF 值约为150000g如某离心机转速为5000 r/min，旋转半径为40mm 时，相对离心力RCF 值约为1100g 此外，根据 此外，根据RCF RCF 值（值（g g 值）、值）、rpm rpm 值和 值和r r 值之间的关系，可以从图 值之间的关系，可以从图A A图 图B B 中大致读出各种数值。中大致读出各种数值。二、离心力和相对离心力n n 卫生部临检中心建议核酸样本离心条件为800-1600g 20min检验科自动平衡恒温离心机旋转半径为100mm，则应选择转速为：

7、2700-3800 r/min由于F 值的不同，RFC 相差也会很大，实际应用时一般取平均值，检验科对核酸样本的离心条件为：离心机内温度2-8，转速在3000 r/min，离心20 分钟。三、离心机的分类与结构n n 根据离心机的转速，离心机可分为：n n 低速离心机n n 高速离心机n n 超高速离心机三、离心机的分类与结构ll低速离心机低速离心机：最大转速 最大转速10000rpm 10000rpm，容量为几十，容量为几十毫升至几升。转子有角式和外摆式，其转速不能严 毫升至几升。转子有角式和外摆式，其转速不能严格控制，通常不带冷冻系统，于室温下操作，用于 格控制，通常不带冷冻系统，于室温下

8、操作，用于收集易沉降的大颗粒物质，如血细胞的分离等。收集易沉降的大颗粒物质，如血细胞的分离等。l 高 速 离 心 机：最 最 大 大 转 转 速 速 为 为20000 20000 25000rpm 25000rpm，最 最 大 大 容 容 量 量 可 可 达 达3 3 升 升。转 转 头 头 多 多 样 样。一 一 般 般 都 都 有 有 制 制 冷 冷 系 系 统 统，以 以 消 消 除 除 高 高 速 速 旋 旋 转 转 转 转 头 头 与 与 空 空 气 气 之 之 间 间 摩 摩 擦 擦 而 而 产 产 生 生 的 的 热 热 量 量，离 离 心 心 室 室 的 的 温 温 度 度 可

9、 可 以 以 调 调 节 节 和 和 维 维 持 持 在 在0 0 40C 40C。通 通 常 常 用 用 于 于微 微 生 生 物 物 菌 菌 体 体、细 细 胞 胞 碎 碎 片 片、大 大 细 细 胞 胞 器 器、免 免 疫 疫 沉 沉 淀 淀 物 物 等 等的 的 分 分 离 离 纯 纯 化 化 工 工 作 作，但 但 不 不 能 能 有 有 效 效 地 地 沉 沉 降 降 病 病 毒 毒、小 小 细 细 胞 胞器 器(如核蛋白体 如核蛋白体)或单个分子。或单个分子。三、离心机的分类与结构l 超高速离心机：转速可达 转速可达50000 50000 80000rpm 80000rpm，相对

10、离心力最大可达，相对离心力最大可达510000g 510000g，离心容量由几十，离心容量由几十毫升至两升，设有 毫升至两升，设有 冷冻系统、真空系统和安全保护 冷冻系统、真空系统和安全保护系统 系统。分离的形式是速率区带离心和等密度区带离。分离的形式是速率区带离心和等密度区带离心。最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和日本 心。最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和日本的日立公司等。的日立公司等。三、离心机的分类与结构u 离 心 机 组 成 结 构：驱 动电 机、制 冷 系 统、显 示 系统、自 动 保 护 系 统 和 控 制系 统 组 成。必 要 的 配 件 为离心转头和离心管。三、离心机的分

11、类与结构三、离心机的分类与结构离心转头与离心杯离心转头的注意事项离心转头的注意事项 1.1.每个转头各有其最高允许转速和使用累积限时，每个转头各有其最高允许转速和使用累积限时，使用转头时要查阅说明书，不得过速使用。每一 使用转头时要查阅说明书，不得过速使用。每一转头都要有一份使用档案，记录累积的使用时间，转头都要有一份使用档案，记录累积的使用时间，若超过了该转头的最高使用限时，则须按规定降 若超过了该转头的最高使用限时，则须按规定降速使用。速使用。2.2.转头是离心机中须重点保护的部件，搬动时要小心，转头是离心机中须重点保护的部件，搬动时要小心，不能碰撞，避免造成伤痕，转头长时间不用时，不能碰

12、撞，避免造成伤痕，转头长时间不用时，要涂上一层上光腊保护。要涂上一层上光腊保护。三、离心机的分类与结构离心转头ll离心机转头损坏的原因离心机转头损坏的原因（操作或使用不当所造成的）（操作或使用不当所造成的）过速过速腐蚀腐蚀金属疲劳金属疲劳不平衡不平衡三、离心机的分类与结构四、离心机的使用和维护离离心心机机的的使使用用尽尽管管比比较较简简单单，但但必必须须严严格格按按照照操操作作说说明明书书进进行行操操作作，各各种种型型号号的的离离心心机机操操作作方方法法常常有有一一些些差差异异。在在离离心心机机的的使使用用中中最最为为重重要要的的是是平平衡衡。虽虽然然现现在在大大多多数数离离心心机机带带有有自

13、自动动平平衡衡功功能能，但但在在实实际际使使用用中中仍仍需需注注意意，对对侧侧离离心心杯杯内内标标本本数数量量必必须须一一致致，有有条条件件时时可可使使用用天天平平对对两两侧侧离离心心杯杯进进行行配配平平，可可提提高高离离心机转子的寿命并提高了安全性。心机转子的寿命并提高了安全性。使用前一定要先阅读手册！RefertorotormanualsforoperationUselogbookstorecordhistoryofrotoruse四、离心机的使用和维护 离心机如长期不使用，再次使用时应有专业人员检查离心机转子、转头。每次使用前应反复检查转头卡口与离心杯卡口是否对准，并严格转头的转速限制，

14、禁止不同型号间转头互换使用。控温离心（如核酸检测标本需在2-8 条件下离心）时应提前打开离心机，待离心机内温度达到所需温度时方可使用。离心机的使用原则离心机的使用原则 离 离 心 心 机 机 在 在 使 使 用 用 前 前，操 操 作 作 者 者 应 应 认 认 真 真 阅 阅 读 读 器 器 使 使用说明书。用说明书。离 离 心 心 机 机 应 应 放 放 置 置 在 在 平 平 稳 稳、坚 坚 固 固 的 的 台 台 面 面 上 上，并 并力 力 求 求 离 离 心 心 机 机 处 处 于 于 水 水 平 平 位 位 置 置，以 以 免 免 离 离 心 心 时 时 造 造成机器震动。成机器

15、震动。离 离 心 心 机 机 必 必 需 需 在 在 放 放 置 置 离 离 心 心 管 管 后 后 运 运 转 转，严 严 禁 禁 空 空架运转。架运转。选择合适的转头，控制转头的转速。选择合适的转头，控制转头的转速。四、离心机的使用和维护离心机的使用原则离心机的使用原则使使用用时时注注意意转转速速、相相对对离离心心力力、离离心心时间是否符合要求时间是否符合要求每每次次使使用用后后注注意意转转头头内内清清洁洁，以以保保持持平衡。平衡。注意预冷处理注意预冷处理四、离心机的使用和维护离心操作的注意事项 使 使 用 用 离 离 心 心 机 机 时 时，在 在 天 天 平 平 上 上 配 配 平 平

16、 离 离 心 心 管 管 和 和 其 其内 内 容 容 物 物，转 转 头 头 中 中 绝 绝 对 对 不 不 能 能 装 装 载 载 单 单 数 数 的 的 管 管 子 子，当 当 转 转 头 头 只 只 是 是 部 部 分 分 装 装 载 载 时 时，管 管 子 子 必 必 须 须 互 互 相 相 对 对称地放在转头中。称地放在转头中。装 装 载 载 血 血 液 液 标 标 本 本 时 时，要 要 根 根 据 据 各 各 种 种 离 离 心 心 机 机 的 的 具 具体 体 操 操 作 作 说 说 明 明 进 进 行 行。有 有 的 的 离 离 心 心 管 管 必 必 须 须 加 加 盖

17、盖，以 以 防 防 血 血 液 液 离 离 心 心 时 时 甩 甩 出 出，造 造 成 成 转 转 头 头 不 不 平 平 衡 衡、污染、离心机内生锈或被腐蚀。污染、离心机内生锈或被腐蚀。若 若 要 要 控 控 温 温 离 离 心 心 时 时。离 离 心 心 机 机 应 应 提 提 前 前 打 打 开 开 预 预 冷 冷，待到所需温度时使用。待到所需温度时使用。四、离心机的使用和维护 离心过程中不得随意离开，应随时观察离心机 离心过程中不得随意离开，应随时观察离心机上的仪表是否正常工作，如有异常的声音应立 上的仪表是否正常工作，如有异常的声音应立即停机检查，及时排除故障。即停机检查，及时排除故

18、障。离心机机体应始终处于水平位置，外界电源的 离心机机体应始终处于水平位置，外界电源的电压要匹配，并要求有良好的接地线。电压要匹配，并要求有良好的接地线。开机前应检查转头安装是否牢固，机腔内是否 开机前应检查转头安装是否牢固，机腔内是否有异物掉入。有异物掉入。离心机运行时，离心机周围 离心机运行时，离心机周围30cm 30cm 范围内不能 范围内不能有人或危险物品 有人或危险物品离心操作的注意事项四、离心机的使用和维护 转头应定期（视使用频率确定）清洗和消毒。转头应定期（视使用频率确定）清洗和消毒。离心时，如有溅出物，应尽快清除离心机机 离心时，如有溅出物，应尽快清除离心机机舱内的全部溅出物。

19、舱内的全部溅出物。清洁消毒时，首先切断电源，选择适当的中 清洁消毒时，首先切断电源，选择适当的中性消毒液（如 性消毒液（如75%75%乙醇溶液）擦拭。乙醇溶液）擦拭。擦拭离心机舱时动作要轻，以免损坏机舱内 擦拭离心机舱时动作要轻，以免损坏机舱内温度感应器。温度感应器。离心机在使用过程中出现异常，应立即关闭 离心机在使用过程中出现异常，应立即关闭电源，报请有关专业人员检修。每次操作完 电源，报请有关专业人员检修。每次操作完毕，应做好使用情况记录，并定期对机器各 毕，应做好使用情况记录，并定期对机器各项性能进行检修。项性能进行检修。离心机的维护四、离心机的使用和维护离心机转头卡口和离心杯卡口处应定离心机转头卡口和离心杯卡口处应定期清洁并上油，避免生锈，或达不到期清洁并上油，避免生锈，或达不到离心要求。离心要求。移动离心机后应检查其水平度，没有移动离心机后应检查其水平度，没有调水平的设备会造成驱动机械装置的调水平的设备会造成驱动机械装置的损坏。移动后预防性维护，可以预防损坏。移动后预防性维护，可以预防很多问题的发生并保证设备的精确度。很多问题的发生并保证设备的精确度。离心机的维护四、离心机的使用和维护谢谢！