離心是一重要的樣品分離、分析技術(shù)，在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室乃至相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
1 離心技術(shù)及離心機(jī)分類
離心是在離心力的作用下，利用被離心樣品物質(zhì)的沉降系數(shù)、浮力、密度的差別，進(jìn)行分離、濃縮、提取制備樣品以及分析測(cè)定生物大分子分子量和純度。按其工作方式可分為離心過濾、離心沉降(或澄清)及離心分離。
離心機(jī)的設(shè)計(jì)原理是利用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心場(chǎng)力加快樣品粒子的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)或浮力密度差的物質(zhì)分離開。決定離心力大小的因素除轉(zhuǎn)速(Revolved per minute，r／min)和離心(轉(zhuǎn)頭)半徑外，還與粒子在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所受到的力(重力、浮力、摩擦力)之作用影響有關(guān)，離心力方向與重力呈垂直，故常用相對(duì)離心力(Relative centrifugal force，rcO表示，即相對(duì)于重力作用在旋轉(zhuǎn)粒子上的離心力，用重力加速度g(980cm／s )作為量值，也稱為“g-Force”，表達(dá)式為：RCF=o)~／980。
離心技術(shù)的關(guān)鍵是如何根據(jù)樣品粒子和介質(zhì)的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)子的技術(shù)參數(shù)來確定離心力、轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間設(shè)置。粒子(細(xì)胞、細(xì)胞器及大分子的統(tǒng)稱)的沉降或分離速率取決于離心力、粒子的大小、形狀和密度以及沉降介質(zhì)的密度和粘度。
根據(jù)用途、轉(zhuǎn)速、功能配置可將醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用離心機(jī)幾大類型，不同轉(zhuǎn)速的離心機(jī)產(chǎn)生不同的離心力，具有不同的用途。
低速機(jī)型設(shè)計(jì)有較大容量(Large capacity centrifuge，≥12L)，主要用于細(xì)胞、血清、血漿以及批量樣品的分離制備，另在生物制藥領(lǐng)域發(fā)揮著較大作用；高速離心機(jī)(High speed cen—trifuge)主要用于某些亞細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、核酸、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒、細(xì)菌的分離和制備；而超速離心機(jī)(Ultracentrifuge)．~0適應(yīng)于病毒、核酸及蛋白質(zhì)的分離純化，進(jìn)一步的分析研究還可采用分析型超速離心機(jī)。
近年來，有一種稱之為“通用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(Universal lab—oratory centrifuge)”的機(jī)型進(jìn)入醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在性能上順應(yīng)了分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)技術(shù)的需要，倍受實(shí)驗(yàn)室工作者的關(guān)注。其特點(diǎn)是兼顧了低速機(jī)和高速機(jī)、微量和較大容量的性能，但體積小、重量輕、耗電小、操作簡便；常見機(jī)型最高轉(zhuǎn)速≥13 O00r／min，個(gè)別機(jī)型超過20O00r／min，起始轉(zhuǎn)速可低到100r／min；最大rcf一般可達(dá)20000~g以上，個(gè)別機(jī)型達(dá)到60000xg；離心容量最大可達(dá)3 000ml。本文重點(diǎn)討論此類機(jī)型。