低速冷冻离心机的原理主要包括两个核心部分:离心分离原理和冷冻控温原理。下面为你详细解析:
低速冷冻离心机的离心功能依赖于离心力,本质上是利用高速旋转产生的**相对离心力(RCF)**来加速样品中不同密度组分的分离。
当一个装有样品的离心管在旋转轴上以一定转速旋转时,样品中的颗粒(如细胞、细胞器、沉淀物等)会因离心力作用向外移动,而密度较小的组分则相对留在上部,从而实现分层和分离。
离心力计算公式为:
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:相对离心力(单位:×g)
r:离心半径(cm)
RPM:转速(转/分钟)
“低速”一般指转速在300rpm至6000rpm范围内,适合处理细胞、血液、蛋白等生物样品
保持样品结构完整,适合对剪切力敏感的成分
低速冷冻离心机除了离心分离,还具备低温制冷功能,其目标是防止离心过程中的热量积聚,保护温度敏感样品。
通过内置压缩机制冷系统(类似冰箱原理)对转子腔体进行持续制冷。常见的制冷方式有两种:
无氟环保冷媒(如R134a、R404a):热交换效率高、对环境友好
冷热双循环控制系统:可根据运行状态自动切换加热/制冷,保持温度恒定
控温范围:-20℃ 至 +40℃(部分高端型号可达 -40℃)
控温精度:±1℃
快速预冷功能:开机后快速降温至设定温度,避免样品预热
保持酶、细胞、蛋白等生物活性
减缓代谢过程,延长样品稳定时间
降低热敏成分的降解风险
一个完整的低速冷冻离心过程如下:
样品准备:将液体样品装入离心管,确保对称平衡
转速与时间设定:设定合适的转速、时间与目标温度
冷冻预冷:启动冷冻系统,预冷转子至目标温度(可选)
启动离心:设备开始加速,样品在离心力作用下分层
恒温控制:离心过程中温度实时监测,保持稳定
自动停机:时间结束后设备自动减速停止,取出样品
血清/血浆分离
红细胞、白细胞分离
细胞培养收集
蛋白沉淀
酶提取
微生物分离
乳品、食品中脂肪沉降
如需进一步了解具体型号在不同实验中的设定参数(比如转速、温度、时间),我可以为你制定标准操作流程(SOP)模板
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