Transcript 2013

離心機原理介紹及操作
益弘儀器股份有限公司
•離心機原理介紹
離心機
所謂離心機是一種利用離心力將粒子從溶液中分離出來的一種設
計,而此粒子無法用一般重力分離出.利用離心力分離樣品為一種分
離樣品而不改變樣品特性之分離法.
• 離心特性的計算
1)相對離心力和速度間關係式
相對離心力(RCF)是藉由旋轉的速度和旋轉軸的半徑所產生
的。從下列公式可得到RCF。(一般RCF所代表的是地球的重
力加速度的速率，並且使用” xg “為單位)。
RCF = 1.118 x 10-5 x r x N2 (xg)
N：速度 (rpm)
r：從旋轉軸的半徑 (cm)
使用RCF (xg)的公式也可以計算速度(rpm)
K factor是依據rotor的型式和速度來做改變。當rotor
使用某一速度時，K Factor (KN) 可以依下列公式來計算：
KN = K ( Nmax )2
N
N
：使用的轉度 (rpm)
Nmax ：rotor的最高轉度 (rpm)
KN
：在使用轉速的K factor
K
：在最高轉速的K factor
2)計算分離時間
離心粒子擴散在溶液中，從離心瓶上端(rt)到底端(rb)所需的沈降時間。
此沈降特性是表示沈降系數S，但一般沈降系數S變成一非常小的值並且
以S x 1013由S來表示。此S表示出S x 1013叫做沈降系數。
1013
3600 X S
․T (hr) =
•
l n (rb) – l n (rt)
ω2
ω：角速度
ω： 2π ˙ N
60
N ：速度 (rpm)
rt：從旋轉軸到溶液頂端的距離
rb：從旋轉軸到溶液底端的距離
假如定義
l n (rb) – l n (rt) ˙
1013
ω2
3600 X S
K
所以 T (小時) = S
K =
假如S是未知時，依下列公式(stokes’ law)可計算出S
S =
d2 (ρ2 – ρ1 )
18η
X
1013
d ：粒子的直徑 (cm)
ρ1：溶液周圍粒子的密度 (g/mL)
ρ2：粒子的密度 (g/mL)
η ：溶液周圍粒子的黏度 (poise)
(水的黏度在20°C時是0.01 poise)
純水在20°C時S表示為S20,W
• rotor的允許轉速
rotor不能超過它所標示的最大轉速運轉，rotor的速度限制如下
列條件：
不可超過允許的速度
(1)以sample的濃度來做為允許速度
要離心的sample平均濃度 > 1.2g/mL，計算允許轉速公式如
下：
允許轉速 = 最大轉速 (rpm)
(2) 濃度在梯度中間的sample允許速度
CsCl溶劑時常在density gradient medium中被使用，但如果
CsCl溶劑在高濃度下使用，它可能在rotor運轉中滲透，這要視
rotor可能取出CsCl的結晶體而定，在高濃度中取出結晶體(約
4g/mL)和使rotor超過負擔是很危險的。
結晶體將會影響CsCl溶劑的梯度濃度和sample的分離狀態。因
此，總會使用一種不會結晶的溶劑在允許速度下。
(3) 使用組合式tubes caps時的允許轉速
當使用組合式的tubes caps…等，請查閱離心機的附件：
rotors，adaptors，tubes，bottles and caps。
• 以轉速分類
•離心機的分類
低速離心機
最大轉速:4000~7000rpm
最大離心力:2220~9420xg
分離物大小:1~50μm
Microbial cell,hemocyte,cell
離心機種類:
小型離心機
高速離心機
最大轉速:15000~26000rpm
最大離心力:16100~801100xg
分離物大小:0.1~1μm
Mitochondria,Lysosome,cell Well
離心機種類:
高速冷凍離心機,高速微量離心機
超高速離心機
最大轉速:55000~150000rpm
最大離心力:393600~901000xg
分離物大小:0.002~0.1μm
DNA,RNA,Virus,Protein,Enzyme
離心機種類:
超高速冷凍離心機,高速微量離心機
•一般使用離心機注意事項
不可使用有機溶劑
離心機是無法預防爆炸狀況
發生!!!
請不要使用有機溶劑離心!!!
如在特別的狀況下,必
須要非常小心不要讓
液體流出,並且使用密
封式Rotor
高速離心機Rotors
Rotor種類
保固使用壽命
高速冷凍型Rotor
桌上型/微量Rotor
7年
如何管理
管理紀錄使用年限
But
RT3S6(RTS)Rotor和
20000次
RT3S6 Rotor`s Bucket
管理紀錄使用次數
• Tubes/Bottles使用壽命
Tubes種類
PA
ThinTubes PC
( 薄壁 ) PE
ThickTubes PA
( 厚壁 ) PC
Bottle
PE
標準使用的次數
5 次
50 次
PA:Polyallomer異質同晶聚合物
PC:Polycarbonate聚碳酸酯
PE:Polyethylene聚乙烯
PET:Polyethyene-terephthalate
聚氧化乙烯對苯二酸
決定使用次數條件
使用水溶液樣品在
7000rpm運轉24小時
警告
1.使用高壓蒸氣消毒
PE tube:不可以
PC tube:5次
2.PET tube/Sealed tube:
使用一次
• 保養rotor
使用後保養rotor可避免腐蝕
1.例行性保養
a.用水沖洗rotor或用中性清潔劑洗濯。
b.用蒸餾水洗濯。
c. 用較柔軟的布擦拭水滴，並將rotor顛倒乾燥，乾燥後，
rotor面表塗抹silicone grease，drive hole，表面塗
抹，silicone grease，並將 rotor儲放在乾燥的地方。
確信保持rotor壽命管理在rotor的RLM adaptor確定不受
到損傷。
Swing rotor本身並沒有特殊的保養，但塵埃要擦拭。
Fig 塗抹grease
2.使用腐蝕性樣品後，用水沖洗rotor一會兒，並做例行性保
養。
3.如果有異物黏著在rotor上，將rotor浸在溫水 (40~50°C)中
一會兒，用清潔棒或軟刷子去除異物，如果無法清除，請聯
繫代理商。
• 清洗及消毒
Rotor
1.清洗
清洗
清洗使用水沖洗,或使用中性
清潔劑清洗並且需使用去離
子沖洗
( 清潔劑:pH 5~9 )
乾燥
鋁合金/鈦合金:低於100°C
碳纖維:低於80°C
塗抹
表面:Silicone grease
螺紋部分:Aluminum Lubricant
Packing/O-ring:Vacuum grease
2.消毒
消毒的方式
鋁合金/鈦合金 Rotor
碳纖維 Rotor
高壓蒸氣
煮沸消毒
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
紫外線消毒200~300nm
○
○
Ethylene
Ethylene oxide環氧乙烷○
oxide
○
Ⅹ
Ⅹ
Formaldehyde
Formaldehyde甲醛
○○
○○
○
○
○
○
○
○
<100°C
<80°C
氣體消毒
70% Ethanol乙醇
化學藥劑 3% Hydrogen peroxede
雙氧水
3% Formalin福馬林
Rotor耐熱溫度
Tube/Bottles
1.清洗
消毒的方式
酸性洗滌劑( <pH5 )
中性洗滌劑( pH5~9 )
鹼性洗滌劑( >pH9 )
溫水( <50°C )
超音波清潔(清洗劑<pH7)
乾燥的方式
Tube/Bottles
附件
PA,PE
PET,SS
PC
Ⅹ
○
○
○
○
Ⅹ
○
Ⅹ
○
○
Cap,adapter ect.
Ⅹ
○
Ⅹ
○
○
放在空氣中自然乾燥
2.消毒
消毒的方式
Tube/Bottle
PA
PC
PET
PE
SS
115°C 30分鐘
高壓蒸氣 121°C 20分鐘
126°C 15分鐘
煮沸消毒 15~30分鐘
○
Ⅹ
Ⅹ
○
○
○
Ⅹ
○
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
○
○
Ⅹ
○
紫外線消毒200~300nm
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
○
Ethylene oxide環氧乙烷○
Ⅹ
Ⅹ
○
○
Formaldehyde甲醛
○
○
○
○
Ⅹ
70% Ethanol乙醇
○
化學藥劑 3% Hydrogen peroxede ○
雙氧水
3% Formalin福馬林
○
Ⅹ
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Ⅹ
氣體消毒
3.耐藥性
在使用離心機前,請檢查sample對Rotor,tube,bottle等材質對
sample的耐藥性,以免造成危險發生!!
•Rotor的種類及使用保養
• 冷凍離心及桌上型Rotor種類及使用保養
Rotor的種類
Rotor的種類
主要的功用
主要分離一般樣品
(Culture solution,Blood etc.)
①Angle Rotor
②Swing Rotor
主要分離一般樣品
(Culture solution,Blood etc.)
③Horizontal Rotor
主要分離含有micro plate樣品
④Continuous Rotor
主要連續分離大量的樣品
(樣品量多於5L)
①
②
③
④
桌上
型離
心機
• Angle Rotor(角度型轉子)
各部位名稱
Rotor各部位檢查
①檢查是否有腐蝕及裂痕?
①②③④⑤檢查是否有腐蝕及裂痕?
*特別要注意在Tube hole及Drive
Shaft
Shafthole是否有腐蝕及裂痕
hole是否有腐蝕及裂痕
②檢查Thread portion是否有塗抹
Aluminum grease?
③檢查是否有packing?
檢查packing是否有損壞龜裂?
(有些Rotor是沒有packing)
④檢查packing是否有塗抹
Vacuum grease?
⑤檢查Drive shaft hole是否有
任何污垢?
*一般一個月清潔一次
Tube和Bottle的放置
①檢查樣品是否有balance?
(balance須含tube和bottle)
*Imbalance的重量誤差必須在容許
可容忍的標準重量內
(Imbalance容許重量的資訊都在離
心機操作手冊上)
②放置已平衡好的Tube和Bottls,
其放置的位置必須為對稱
③兩各對稱的Tube和Bottls,如右
圖情形是不允許
CR-G所使用Rotor參考資料
高速離心機 Rotor,Adaptors,Tube,Bottles and Cap參考資料