離心時(shí)間的設(shè)定,是離心操作中極為關(guān)鍵的一步。設(shè)定合理的離心時(shí)間,能夠確保樣本充分分離、不過(guò)度沉淀、不被損傷。不同行業(yè)、不同樣本、不同離心目的,對(duì)時(shí)間的要求也不同。
下面,我將從通用原則、樣本類型參考、設(shè)備類型(如高速冷凍離心機(jī))等角度,為你全面解析“離心時(shí)間設(shè)定”這一主題。
與離心力成反比關(guān)系
?離心時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好。離心力(RCF,g)越高,離心時(shí)間可以越短。反之,低速離心通常需要延長(zhǎng)時(shí)間以達(dá)到分離效果。
避免過(guò)度離心
?時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致某些樣品損傷,比如細(xì)胞膜破裂、蛋白變性、樣本重懸困難。
樣本類型決定時(shí)間
?血液、細(xì)胞、蛋白、病毒、核酸、微粒等,其沉降速率差異極大,所需時(shí)間也完全不同。
設(shè)備性能也影響設(shè)定
?例如高速冷凍離心機(jī)在高轉(zhuǎn)速、恒溫環(huán)境下,通常能大幅縮短所需時(shí)間。
| 樣本類型 | 推薦離心力 (RCF) | 推薦時(shí)間 | 溫度建議 |
|---|---|---|---|
| 全血分離血漿 | 1500–2000 ×g | 10–15 分鐘 | 室溫或4℃ |
| 血清分離 | 2000–3000 ×g | 10 分鐘 | 室溫或4℃ |
| 細(xì)胞收集(哺乳動(dòng)物細(xì)胞) | 300–500 ×g | 5–10 分鐘 | 4℃ 推薦 |
| 細(xì)胞核提取 | 600–1000 ×g | 10 分鐘 | 4℃ |
| 蛋白沉淀(如TCA) | 12000–15000 ×g | 10–30 分鐘 | 4℃ |
| DNA/RNA沉淀(乙醇沉淀) | 12000 ×g | 15–30 分鐘 | 4℃ |
| 微量PCR反應(yīng)液短暫下沉 | 1000 ×g | 30–60 秒 | 室溫 |
| 病毒顆粒濃縮 | 25000–30000 ×g | 2–4 小時(shí) | 4℃(使用高速冷凍離心機(jī)) |
| 外泌體提取 | 100000 ×g(超速) | 60–120 分鐘 | 4℃(超速冷凍離心機(jī)) |
注:這些值為推薦范圍,具體還需參考試劑盒說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、管材尺寸與設(shè)備性能。
高速冷凍離心機(jī)由于具備:
更高轉(zhuǎn)速(可達(dá)20000–30000 rpm)
更強(qiáng)離心力(>20000 ×g)
穩(wěn)定的溫控系統(tǒng)(0℃~4℃常用)
多類型轉(zhuǎn)頭適配性
可以在更短時(shí)間內(nèi)完成更高精度分離,同時(shí)保持樣本穩(wěn)定,特別適合高通量、高敏感度實(shí)驗(yàn)。
| 項(xiàng)目 | 普通離心機(jī) | 高速冷凍離心機(jī) |
|---|---|---|
| 血漿分離時(shí)間 | 15 分鐘 | 8 分鐘 |
| DNA回收沉淀 | 30 分鐘 | 15 分鐘 |
| 病毒顆粒沉淀 | 4 小時(shí) | 1.5 小時(shí) |
使用高速冷凍離心機(jī)時(shí),建議按照廠家推薦時(shí)間縮短20~50%,但溫度建議仍保持在4℃以下。
確認(rèn)樣本屬性:液體種類、密度、體積、沉降目標(biāo)(血細(xì)胞?蛋白?DNA?)
選擇轉(zhuǎn)速或RCF:如果設(shè)備顯示轉(zhuǎn)速(rpm),需根據(jù)轉(zhuǎn)子半徑換算為RCF(g)
確定溫度:是否需要冷凍功能?是否啟用4℃運(yùn)行?
設(shè)定時(shí)間:參考實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值、產(chǎn)品說(shuō)明或預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
試運(yùn)行優(yōu)化:初次使用建議進(jìn)行1次預(yù)實(shí)驗(yàn),觀察沉降效果和樣本完整性
記錄時(shí)間參數(shù):每種樣本離心參數(shù)應(yīng)記錄歸檔,方便后續(xù)復(fù)用
時(shí)間過(guò)短:樣本分離不徹底,出現(xiàn)上清混濁、沉淀不清、影響結(jié)果準(zhǔn)確性
時(shí)間過(guò)長(zhǎng):細(xì)胞或顆粒沉降過(guò)緊,重懸困難,甚至破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),導(dǎo)致分析失敗
溫度配合不到位:導(dǎo)致蛋白降解、RNA斷裂、酶失活
| 離心機(jī)類型 | 建議時(shí)間控制區(qū)間 |
|---|---|
| 微量離心機(jī) | 10秒–2分鐘(快速混勻/沉降) |
| 普通臺(tái)式離心機(jī) | 5–30分鐘 |
| 高速冷凍離心機(jī) | 1–30分鐘(高效精準(zhǔn),適合溫控分離) |
| 超速離心機(jī) | 30分鐘–4小時(shí)(顆粒級(jí)別分離) |
離心不是“開了就等”,而是一場(chǎng)與重力博弈的精準(zhǔn)過(guò)程。每一次設(shè)定的時(shí)間,不只是數(shù)字的變化,而是分離效率、樣本穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)成功的保障。
掌握合理的時(shí)間設(shè)定邏輯,結(jié)合轉(zhuǎn)速、溫度、樣本屬性和設(shè)備性能(尤其是使用高速冷凍離心機(jī)時(shí)),就能做到科學(xué)、高效、安全地完成每一次分離操作。










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