离心转头(也叫转子)是离心机分离样品的核心部件,它的转速与转头的材料及强度有关。要达到良好的分离效果,转头的选择非常重要。离心机的转头有两种常见类型,分别是角转头和水平转头。
角转头
角转头(定角转头):在离心过程中,离心管与轴之间的角度是固定的,通常在14°到45°之间(如图1、2)。离心时,样品会首先沉淀到离心管侧壁,然后下滑至离心管的外侧底部聚集。定角转头的沉降效率高,有非常好的适用性,容量范围也很广。主要用于各种不同体积的样品的沉淀离心。定角转头是应用最广泛的转头。
图1 角转头颗粒离心过程示意图
图2 12×100ml 低速角转头/6×50ml角转头
水平转头
水平转头:又称甩平转头、荡平转头。转头静止时,处于转头中的离心管中心线与旋转轴平行。转头旋转加速时,离心管中心线由平行位置逐渐过渡到垂直位置,即与旋转轴成90°角(如图3、4)。此种转子主要用于样品做密度梯度离心。颗粒移动距离长,相应离心时间一般也较长,溶液中的组分相对于管壁的位置在离心过程中和离心后不发生改变,因此离心效果好,但因颗粒在离心场中是从旋转中沿径向散离出去,而不是按相互平行的路线沉降。颗粒碰到外壁沿着管壁滑到管底,因此也会产生对流,但比固定角转子小。低速启动或停机时会产生振动,影响分离效果。
离心机水平转头又分为敞开式和封闭式两种,一般制备容量大,转速小于10000rpm,离心力场在16000×g以内的,作为敞开式,主要用于样品的初分离。制备容量较前者小,转速大于10000rpm,离心力场在16000×g以上的,为了减少风力的影响,一般作为封闭式,主要用于线粒体、叶绿体、细胞核等的分离和密度梯度离心。此外,用于离心酶标板的转头也可归纳为水平转头,如下图4(右)。
图3 水平转头颗粒离心过程示意图
图4 4×800ml 水平转头/ 2×2×96孔框架式酶标板转头
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