離心機(jī)的轉(zhuǎn)子是其主要的工作部件，一臺(tái)離心機(jī)的全套轉(zhuǎn)子甚至比離心機(jī)主機(jī)還要貴。且轉(zhuǎn)子的規(guī)格、品種的多少也是衡量離心機(jī)生產(chǎn)技術(shù)掌握程度的重要標(biāo)志，常見的轉(zhuǎn)子類型為固定角轉(zhuǎn)子、水平轉(zhuǎn)子，此外還有區(qū)帶轉(zhuǎn)子、連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)子、垂直轉(zhuǎn)子等。
1、固定角轉(zhuǎn)子
離心管與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸之間有一定的角度，角度變化范圍通常在14°-45°，如下圖1。此種轉(zhuǎn)子重心低，壽命長(zhǎng)，容量較大，轉(zhuǎn)速較高，能承受的最大離心力可達(dá)800000g。主要用于分離沉降速度有明顯差異的顆粒樣品。顆粒在扇形溶液移動(dòng)的距離很短，碰到外壁的顆粒沿著管壁滑到管底，形成沉淀，因此這種轉(zhuǎn)子能很快地收集沉淀物。分離過(guò)程中，由于管壁的作用，在離心管內(nèi)將會(huì)引起強(qiáng)烈的對(duì)流，對(duì)具有相同沉降速率的顆粒會(huì)產(chǎn)生不良影響。
2、水平轉(zhuǎn)子
水平轉(zhuǎn)子(swing-out rotor)又稱甩平轉(zhuǎn)子、蕩平轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)頭靜止時(shí)，處于轉(zhuǎn)頭中的離心管中心線與旋轉(zhuǎn)軸平行。轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)加速時(shí)，離心管中心線由平行位置逐漸過(guò)渡到垂直位置，即與旋轉(zhuǎn)軸成90°角。此種轉(zhuǎn)子主要用于樣品做密度梯度離心。顆粒移動(dòng)距離長(zhǎng)，相應(yīng)離心時(shí)間一般也較長(zhǎng)，溶液中的組分相對(duì)于管壁的位置在離心過(guò)程中和離心后不發(fā)生改變，因此離心效果好，但因顆粒在離心場(chǎng)中是從旋轉(zhuǎn)中沿徑向散離出去，而不是按相互平行的路線沉降。顆粒碰到外壁沿著管壁滑到管底，因此也會(huì)產(chǎn)生對(duì)流，但比固定角轉(zhuǎn)子小。低速啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，影響分離效果。水平轉(zhuǎn)子又分為敞開式和封閉式兩種，一般制備容量大，轉(zhuǎn)速小于10000rpm，離心力場(chǎng)在16000×g以內(nèi)的，作為敞開式，主要用于樣品的初分離。制備容量較前者小，轉(zhuǎn)速大于10000rpm，離心力場(chǎng)在16000×g以上的，為了減少風(fēng)力的影響，一般作為封閉式，主要用于線粒體、葉綠體、細(xì)胞核等的分離和密度梯度離心。此外，用于離心酶標(biāo)板的轉(zhuǎn)子也可歸納為水平轉(zhuǎn)子。
3、區(qū)帶轉(zhuǎn)子
區(qū)帶轉(zhuǎn)子無(wú)離心管，主要由帶有四塊葉片的轉(zhuǎn)子體和密封系統(tǒng)組成，轉(zhuǎn)子體和四塊葉片將離心池分為四個(gè)扇形小室，阻止溶液在離心池中旋轉(zhuǎn)，葉片上有徑向?qū)Ч埽芤和ㄟ^(guò)導(dǎo)管從中心流向轉(zhuǎn)子體外壁。裝樣和取樣時(shí)應(yīng)小心，裝樣一般在2500-3000rpm運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行。首先將梯度液中較輕的部分通過(guò)密封管道泵入轉(zhuǎn)子內(nèi)，由于慣性力的存在，梯度液在轉(zhuǎn)子外壁的垂直方向形成均勻的一層。再依次將密度較高的梯度液泵入，隨著密度的增高和梯度液的不斷泵入，密度較低的梯度液被推向中心，直到轉(zhuǎn)子裝滿。然后通過(guò)密封組件中心輸液管把待分離的樣品(其密度與梯度液中最輕的密度部分還低)加入，接著把密度更低的溶液注入，用以取代中心附近的樣品。裝完后，移去密封組件，蓋上轉(zhuǎn)子蓋，在一定轉(zhuǎn)速離心一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)速降至2500-3000rpm，裝上密封組件及輸液管，通過(guò)泵入較密的液體到轉(zhuǎn)子的液體由輕至重依次擠出。此種轉(zhuǎn)子主要用于大容量的密度梯度離心，當(dāng)實(shí)驗(yàn)所需制備的樣品量多，而水平轉(zhuǎn)子因受到量的限制時(shí)，采用區(qū)帶離心是較好的。沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉(zhuǎn)頭中的沉降情況不同于角式和外擺式轉(zhuǎn)子，在徑向的散射離心力作用下，顆粒的沉降距離不變，因此區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的“壁效應(yīng)”極小，可以避免區(qū)帶和沉降顆粒的紊亂，分離效果好。只是區(qū)帶轉(zhuǎn)子中樣品和介質(zhì)直接接觸轉(zhuǎn)頭，耐腐蝕要求高，操作復(fù)雜。
4、連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)子
連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)子與區(qū)帶轉(zhuǎn)子類似，由轉(zhuǎn)頭主體和有入口、出口的轉(zhuǎn)頭蓋及附屬裝置組成。此種轉(zhuǎn)頭主要用于懸浮介質(zhì)中高速分離較小的顆粒物質(zhì)，如在培養(yǎng)液中分離細(xì)胞，大量培養(yǎng)液或提取液的濃縮與分離等。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，懸浮樣品以一定速度從轉(zhuǎn)子體中心流入離心池，由于溶液中的組分輕重不同，在離心力場(chǎng)作用下，重粒子具有較大的慣性離心力、沉降快。當(dāng)流速增大(降低)到一定值時(shí)，重粒子將留在離心池外緣底部，而介質(zhì)將從出口流出并帶走較輕的粒子。收集組分的方法是把組分沖洗出離心池或者留在轉(zhuǎn)子體內(nèi)。連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)子是利用離心淘析技術(shù)對(duì)整細(xì)胞或大的亞細(xì)胞粒子進(jìn)行分離。在無(wú)菌和低溫條件下，被分離的組分能保持活性、回收率高。如果液流方向與離心力方向相反，即降低了粒子運(yùn)行速度，相當(dāng)于增長(zhǎng)了運(yùn)行距離，從而提高了分辨能力。
5、垂直轉(zhuǎn)子
垂直轉(zhuǎn)子的離心管垂直插入轉(zhuǎn)頭孔內(nèi)，在離心過(guò)程中始終與旋轉(zhuǎn)軸平行，而離心時(shí)液層發(fā)生角度變化，從開始的水平方向改成垂直方向，當(dāng)轉(zhuǎn)頭降速時(shí)，垂直分布的液層又逐漸趨向水平，待旋轉(zhuǎn)停止后，液面又恢復(fù)成水平方向，如圖8。此種轉(zhuǎn)子主要用于樣品在短時(shí)間做密度梯度離心。水平轉(zhuǎn)子分離粒子位移距離長(zhǎng)，分辨能力高，分離后組分的區(qū)帶較寬，便于回收，但所需時(shí)間長(zhǎng)。垂直轉(zhuǎn)子分離的粒子位移距離等于離心管直徑，離心時(shí)間比水平轉(zhuǎn)子短，但粒子得不到充分分離，將會(huì)失去一些組分，又因區(qū)帶與梯度介質(zhì)的接觸面大，易于擴(kuò)散，停機(jī)后密度重新定向，易于混合，所以作區(qū)帶離心的效果，垂直轉(zhuǎn)子比不上水平轉(zhuǎn)子。
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