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第三章 离心技术与离心机

离心机

  

2009-12-30 18:47:47|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

 

 

1.离心现象:物体远离圆心运动的现象称为离心现象,也叫离心运动。

2.重力沉降:液体中的微粒受重力的作用,较重的微粒下沉与液体分开,这个现象称为重力沉降。

3.沉降速度:在强大离心力的作用下,单位时间内物质的运动的距离。

4.扩散现象:在介质中,扩散是由于微粒的热运动而产生的质量迁移现象,主要是由于密度差引起的,这种现象称为扩散现象。

5.解释R·C·F:相对离心力,是指在离心力场中,作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数,单位是重力加速度“g”

6.解释沉降系数:是指颗粒在单位离心力场作用下的沉降速度,其单位为秒。

7.K系数:是用来描述在一个转子中,将粒子沉降下来的效率。也就是溶液恢复成澄清程度的一个指标。

8.最大转速:指离心转头可达到最大转速,单位是rpm。

9.最大离心力: 指离心机可产生的最大相对离心力场R·C·F,单位是g。

10.最大容量: 指离心机一次可分离样品的最大体积,通常表示为m×n。

11.调速范围: 也叫转速设置范围,指离心机转头转速可调整的范围。

12.温度控制范围:指离心机工作时可控制的样品温度范围。

13.工作电压:一般是指离心机电机工作所需的电压。

14.电源功率:通常是指离心机电机的额定功率。1.什么是离心技术,离心技术主要用于哪些方面?

答:应用离心沉降进行物质的分析和分离的技术称为离心技术,实现离心技术的仪器是离心机。离心技术主要用于各种生物样品的分离、纯化和制备,在细胞生物学和分子生物学的每一进程中,总可见到离心技术的运用。

2.离心机的工作原理是什么?

答:(1)离心是利用旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品的一种方法。

(2)悬浮液在高速旋转下,由于巨大的离心力作用,使悬浮的微小颗粒以一定的速度沉降,从而使溶液得以分离。

(3)颗粒的沉降速度取决于离心机的转速、颗粒的质量、大小和密度。

(4)微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态、密度、重力场的强度及液体的黏度有关。

(5)离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度,把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

3.怎样克服微粒在沉降中所发生的扩散现象?

答:扩散现象是不利于样品的分离的,离心就是利用离心机转子高速旋转产奇正生的强大的离心力,迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度,把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

6.什么叫相对离心力?

答:是指在离心力场中,作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数,单位是重力加速度“g”。

7.什么叫沉降速度?

答:指在强大离心力作用下,单位时间内物质运动的距离。

8.什么叫离心沉降?

答:(1)在离心机中,离心管放于离心转头里,当离心机开动时,离心管绕离心转头的轴旋转,作圆周运动,在离心管内的样品颗粒将同样运动。

(2)对于离心管而言,样品颗粒由顶位移到了A位,也就是由离心管顶部移到了底部,这与重力场中的由高处落到低处相似。这种颗粒在圆周运动时的切线运动称为离心沉降。

9.什么叫最小离心力场及最大离心力场?

答:通常称离心管顶部到旋转中心的距离为最小离心半径Rmin,该处承受的离心力场为最小离心力场。通常称离心管底部到旋转中心的距离为最大离心半径Rmax,该处承受的离心力场称为最大离心力场。

10.常用的离心方法分几类?

答:常用的离心方法大致可分为平衡离心法、等密度离心法、经典式沉降平衡离心法等三类。

11.什么是差速离心法?

答:是利用不同的粒子在离心力场中沉降的差别,在同一离心条件下,通过不断增加相对离心力,使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分步沉淀的离心方法。所以这个方法又称为分步离心法。

12.差速离心法的优、缺点是什么?

答:差速离心法的优点:(1)操作简单;(2)分离时间短、重复性高;(3)样品处理量大。缺点:(1)分辨率有限、分离效果差;(2)壁效应严重;(3)颗粒被挤压,离心力过大、离心时间过长会使颗粒变形、聚集而失活。

13.什么是密度区带离心法?

答:又称为区带离心法,是样品在一定惰性梯度介质中进行离心沉淀或沉降平衡,在一定离心力下把颗粒分配到梯度液中某些特定位置上,形成不同区带的分离方法。

14.什么是速率区带离心法?

答:速率区带离心方法是根据分离的粒子在离心力作用下,在梯度液中沉降速度的不同,离心后具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内形成几条分开的样品区带,达到彼此分离的目的。

15.什么是等密度区带离心法?

答:当不同颗粒存在浮力密度差时,在离心力场下,颗粒或向下沉降,或向上浮起,一直沿梯度移动到它们密度恰好相等的位置上(即等密度点)形成区带,称为等密度区带离心法。

16.分析型超速离心机的工作原理是什么?

答:其工作原理与一个普通水平转子相同。分析室有上下两个平面的石英窗,离心机中装有的光学系统可保证在整个离心期间都能观察小室中正在沉降的物质,可以通过对紫外光的吸收(如对蛋白质和DNA)或折射率的不同对沉降物进行监测。后一方法的原理是:当光线通过一个具有不同密度区的透明液,在这些区带的界面上产生光的折射。在分析室中物质沉降时重粒子和轻粒子之间形成的界面就像一个折射的透镜,结果在检测系统的照相底板上产出一个“峰”,由于沉降不断进行,界面向前推进,故“峰”也在移动,从峰移动的速度可以得到物质沉降速度的指标。

用于:(1)测定生物大分子的相对分子重量;(2)生物大分子的纯度估计;(3)分析生物大分子中的构象变化

18.国际上对离心机的分类有几种方法,分成哪些类型?

答:通常国际上对离心机的分类有三种方法:按用途分、按转速分、按结构分。按用途可分为制备型、分析型和制备分析两用型;按转速分类可分为低速、高速、超速等离心机;按结构可分为台式、多管微量式、细胞涂片式、血液洗涤式、高速冷冻式、大容量低速冷冻式、台式低速自动平衡离心机等。

19.低速离心机、高速离心机、超速离心机的应用范围是什么?

答:(1)低速离心机主要用作血浆、血清的分离及脑脊液、胸腹水、尿液等有形成份的分离(2)高速离心机主要用于临床实验室分子生物学中的DNA、RNA的分离和基础实验室对各种生物细胞、无机物溶液、悬浮液及胶体溶液的分离、浓缩、提纯样品等

(3)超速离心机主要用于亚细胞器的分级分离,还可以分离病毒、核酸、蛋白质和多糖等。

21.制备型及分析型超速离心机的用途有哪些?

22.免疫血液离心机都用于哪些方面?

24.低速离心机的大致结构有哪些?

答:结构较为简单,由电动机、离心转盘(转头)、调速器、定时器、离心套管与底座等主要部件构成。

25.高速、超速(冷冻)离心机的结构包括哪几部分?

答:高速(冷冻)离心机的结构由转动装置、速度控制系统、温度控制系统、真空系统、离心室、离心转头及安全保护装置等。超速(冷冻)离心机主要由驱动和速度控制、温度控制、真空系统和转头四部分组成。

28.对使用离心方法的选择要求是什么?

答:差速离心法的选择:若样品中存在两种以上质量和密度不同的样品颗粒,可采用差速离心法。

密度梯度离心法的选择:对于有密度梯度差异的样品介质,可采用密度梯度离心法,使沉降系数比较接近的物质得以分离。

等密度梯度离心法的选择:若不同样品颗粒的密度范围在离心介质的密度梯度范围内,离心时密度不同的物质颗粒因浮力差异或向下沉降,或向上漂浮,一直移到它们各自密度恰好对应的位置(等密度点),形成区带。可采用等密度梯度离心。

29.离心机分离样本时的离心时间、温度和pH的确定,其意义是什么?

答:离心时间的确定依据离心方法的不同有所差别。对于差速离心来说,是指某种颗粒完全沉降到离心管底的时间;对等密度梯度离心而言,是指颗粒完全到达等密度点的平衡时间;密度梯度离心所需的离心时间则是指形成界限分明的区带的时间。

    温度和pH值的确定是为了防止欲分离物质的凝集、变性和失活,除了在离心介质的选择方面加以注意外,还必须控制好温度及介质溶液的pH值等离心条件。

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