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生物分析仪器(生物分析仪器离心机工作原理及结构)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-14 03:49   点击:243  编辑:admin   手机版

1. 生物分析仪器离心机工作原理及结构

离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。

离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。

2. 生物分析仪器离心机工作原理及结构图

一、理化分析仪器

1、色谱分析

1)气相色谱仪

2)液相色谱仪

3)凝胶色谱仪

4)离子色谱仪

5)质谱仪

6)薄层色谱仪

7)毛细管电泳

8)其他

2、光谱分析

1)可见分光光度计

2)紫外可见分光光度计

3)近红外分光光度计

4)红外分光光度计

5)原子吸收分光光度计

6)原子荧光分光光度计

7)荧光分光光度计

8)光声分光光度计

9)光电直读光谱仪

10)ICP光谱仪

11)MPT光谱仪

12)激光光谱仪

13)拉曼分光光度计

14)光谱成像仪

15)旋光仪

16)色度仪

17)其他

3、电化学分析产品

1)电导分析/PH分析

2)电位分析

3)电解库仑分析

4)极谱伏安分析

5)流动注射分析仪

6)滴定仪

7)电泳仪

8)COD

9)BOD

10)其他

二、生化分析仪器

1、分子生物学类仪器

1)PCR仪

2)电泳仪

3)凝胶成像系统

4)酶标仪/洗板机

2、细胞生物学类仪器

1)显微镜

2)高压破碎仪

3)超声波破碎仪

4)多参数生化分析仪

3、微生物学类仪器

1)菌落计数器

2)全自动微生物鉴定仪

4、通用生物实验仪器

1)高压灭菌器

2)离心机

3)移液器

4)培养箱

三、物化分析仪器

1、粘度计

2、熔点仪

3、密度计

四、常规实验仪器

1、干燥箱

2、电炉

3、低温冰箱/保存箱

4、摇床(振荡器)

5、灭菌器

6、恒温水浴/油浴

7、超净工作台

8、培养箱

五、专用分析仪器

1、水质专用分析仪

2、药物专用分析仪

1)崩解仪

2)药物溶出度仪

3)片剂硬度计

4)澄明度测定仪

5)热源测温仪

6)脆碎度仪

3、环保专用仪器

1)声级计

2)照度计

3)大气采样器

4)辐射仪

4、食品专用仪器

1)粗脂肪测定仪

2)定氮仪

3)粗纤维测定仪

4)黄曲霉素测定仪

六、样品处理设备

1、微波消解

2、旋转蒸发仪

3、固相萃取/固相微萃取

4、快速溶剂萃取仪

5、GPC凝胶渗透仪

3. 实验室离心机的结构原理

如果在静止状态下依靠血液内不同成分密度的微小差别分离不同成分,用时过长。

用离心机在高速旋转状态下,在“离心力”作用下,加快分离速度,相当于在静止状态下加大的重力加速度。

4. 生物分析仪器离心机工作原理及结构图片

(1)转速:

离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(<1 0000 rpm/min),高速离心机(1 0000 rpm/min一30000 rpm/min),超高速离心机(>30000 rpm/min),每个离心机都有额定的最大转速,最大转速指的是在空载情况下的转速,但最大转速根据转子种类的不同、样品质量的大小而有差别。例如:一个离心机的额定转速是16000 rpm/min,说明在空载的时候转子每分钟旋转16000次,加上样品以后,转速肯定会小于16000 rpm/min。转子的不同,最大转速也不同(一台进口离心机可选配多个转子),所选择离心机的最大转速要高于目标转速。如:目标转速是16000 rpm/mIn,所选择离心机的最大转速必须高于16000 rpm/min。

(2)温度:

有些样品(如蛋白质,细胞等)在高温环境下会破坏,这就要选择冷冻离心机,冷冻离心机都有额定的温度范围。离心机在高速运转的时候所产生热量和离心机的制冷系统平衡在一定温度(一般冷冻离心的样品需要保持在3℃~8℃),具体能达到多少也和转子有关,如一个离心机的额定温度范围为-10℃~60℃,装上水平转子在旋转的时候可以达到3℃左右,如果是角转子可能只到7℃左右。

(3)容量:每次需要离心多少个样品管?每个样品管需要多少容量?这些因素决定一个离心机的总容量,简单的来说离心机的总容量=每个离心管的容量×离心管个数,总容量和工作量的大小是相匹配的。

(4)转子:离心机

的转子主要分为两种;

水平转子:运转时吊蓝处于水平状态,与转轴成直角,样品将沉淀集中于离心管的底部。

角转子:离心容器与转轴成一固定角度,样品将沉淀集中于离心管底部及靠近底部的侧壁。

如果希望分离的样品集中于离心管的底部就选择水平转子,如果希望样品集中于离心管的底部和靠近底部的侧壁上就要选择角转子。

还有一些特殊试验或特殊样本需要特殊的转子如:大容量吊篮(多用于血站)、酶标板转子、载玻片转子、PCR转子、试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规格,它是和离心机的容量结合起来的,如36×5 ml的角转子,既决定了转子的类型也决定了离心机的容量,所以转子的选择非常重要。

(5)控制系统:

高档的离心机都采用了微电脑控制系统,这些控制系统不但能确保离心机安全的运行还能自动完成工作任务。现在很多离心机都有较好的人性化的控制系统.比如:转子识别功能,安全锁功能,故障提示功能,加速和减速曲线等等。

除以上几点之外还要注意一些细节和必要的配件。离心机的主要部件是电机,电机分为带碳刷电机和无碳刷电机,前者已经淘汰,现在的离心机大多都是无碳刷电机,有的电机还带有刹车功能。

冷冻离心机在制冷方面也有区别,现在环保的技术当然是无氟制冷。除此之外还要考虑噪音问题,尽量选择噪音较小的离心机,这样能保持舒适的实验环境。

在配件方面也要谨慎,有些实验要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需要超高速离心的样品),这样的离心管就必须配有相应的管套,才能更安全。

5. 生物离心分离原理

细胞器的分离,一般采用差速离心法,此法是利用细胞各组分质量大小不同,在离心管不同区域沉降的原理,分离出所需组分,分离得到的细胞器,其纯度可采用电子显微镜法、免疫学法或测定标志酶活力法进行鉴定.

细胞器(organelle)一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。但对于“细胞器”这一名词的范围,还存在着某些不同意见。 细胞中的细胞器主要有:线粒体、内质网、中心体、叶绿体,高尔基体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构,使细胞能正常的工作,运转。

6. 离心机在生物化学中的应用

        生化分析仪的仪器有不同的分类,其中按用途分:

1、管道分析仪:

  管道分析仪的特点是将相同测量项目的样品和试剂混合后的化学反应通过同一管道中的流动过程完成。一般来说,这些仪器可分为空气分段系统型和非分段系统型。所谓空气分段系统,是指吸入管道中的每一个样品、试剂和混合反应液都被一小段空气隔开;非分段系统通过试剂空白或缓冲溶液分离每个样品的反应溶液。在管道分析仪中,空气分段系统是最多的,通常整个仪器由样品盘、比例泵、混合管、透析器、恒温器、比色计和记录仪组成。管道中的圆圈表示气泡,可以将样品和试剂分离成许多液柱,起到一定的搅拌作用。但是,气泡会影响比色,必须在比色前清除。

2、离心分析仪:

  离心分析仪是1969年以后发展起来的一种分析仪。其特点是化学反应器安装在离心机的转子位置。圆形反应器被称为旋转头。首先,样品和试剂被放置在旋转头中。离心机启动时,盘内的样品和试剂在离心力的作用下相互混合反应,最后流入盘外圈的比色槽,用比色计检测。这种分析仪特点是:(1)在整个分析过程中,每一个步骤,如每一个样品和试剂的混合、反应和检测几乎是同时完成的,这与管道和离散分析仪的“顺序分析”不同,而是基于“同步分析”的原理设计的。样品量和试剂量均为微量,可快速分析。转头是这类分析仪的特殊结构。早期的旋转头由六个部分组成:传送板、比色槽、上下玻璃辊、上下套筒,这些部分已经被一次性成型的塑料制品所取代。

7. 离心机分离原理

液液分离,应该是两种互不相溶的(如氯仿和水溶液)就用分液漏斗,静置分层后分离即可。原理是两种溶液不相溶和密度不同,就会出现分层现象。

液固分离,简单的就是用适当的滤器过滤,分别收集处理。另外就是使用离心机,原理分子或颗粒的重量不同。

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