賽默飛(Thermo Fisher Scientific)Legend Micro 21R 高速冷凍離心機是一款集高速、低溫與高精度控制于一體的微量離心設(shè)備。其最大轉(zhuǎn)速可達 21,100 rpm,最大相對離心力高達 25,000×g,廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生化分析及臨床檢測等領(lǐng)域。
在實驗操作中,離心效果的好壞直接決定了樣品分離的質(zhì)量與實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。Legend Micro 21R 通過精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速控制、穩(wěn)定的冷凍系統(tǒng)以及優(yōu)化的轉(zhuǎn)子設(shè)計,實現(xiàn)了樣品分離的高純度與高重現(xiàn)性,成為眾多實驗室追求精密分離的核心設(shè)備。
離心效果是離心機綜合性能的集中體現(xiàn),受多個物理與結(jié)構(gòu)因素共同影響。對于 Legend Micro 21R 而言,以下幾方面是其卓越離心表現(xiàn)的關(guān)鍵:
轉(zhuǎn)速與離心力(RCF)控制精度
設(shè)備可在 500 rpm 至 21,100 rpm 范圍內(nèi)以 100 rpm 為步進調(diào)節(jié)。配合自動轉(zhuǎn)子識別系統(tǒng),確保離心力恒定,誤差低于 ±1%。
溫度均衡與冷凍系統(tǒng)
通過高效無氟壓縮機與精密溫度傳感器,維持樣品腔內(nèi)溫度在 –10 ℃ 至 +40 ℃ 范圍,波動不超過 ±1 ℃。這對保持酶、蛋白質(zhì)和細(xì)胞活性至關(guān)重要。
動態(tài)平衡系統(tǒng)
內(nèi)置智能不平衡檢測模塊,實時監(jiān)測樣品質(zhì)量差異,自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或停止運行,保證轉(zhuǎn)動穩(wěn)定,減少振動對樣品層析的干擾。
轉(zhuǎn)子氣流優(yōu)化設(shè)計
采用空氣動力學(xué)流線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),減少氣流摩擦,提高離心力傳遞效率,使樣品分層更清晰。
這些性能共同作用,使得 Legend Micro 21R 在不同類型樣品的分離中都能獲得理想的離心效果。
離心分離的本質(zhì)是利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力,使混合物中不同密度的成分產(chǎn)生徑向運動并分層。
其基本原理可表述為:
當(dāng)樣品置于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中時,各顆粒受到的離心力 F=mω2rF = mω^2rF=mω2r,其中 mmm 為顆粒質(zhì)量,ωωω 為角速度,rrr 為旋轉(zhuǎn)半徑。
顆粒在離心力作用下向管底運動,當(dāng)沉降力與流體阻力達到平衡后,各組分根據(jù)密度差形成分層。
通過控制轉(zhuǎn)速、時間與溫度,可精確調(diào)節(jié)沉降速率與分離界面。
Legend Micro 21R 的精準(zhǔn)控制系統(tǒng)確保離心過程中的角速度穩(wěn)定,從而使顆粒分布更加均勻、分層界面更明顯,離心效果高度可重復(fù)。
細(xì)胞樣品離心需要溫和而穩(wěn)定的加速與冷卻,以防細(xì)胞結(jié)構(gòu)破裂。Legend Micro 21R 的“Soft Start/Stop”緩啟緩?fù)9δ芸捎行Ы档蜋C械剪切力。
典型轉(zhuǎn)速:1,000–3,000 rpm
離心時間:5–10 分鐘
溫度設(shè)定:4 ℃
結(jié)果表現(xiàn)為細(xì)胞沉淀緊密且界面清晰,細(xì)胞膜完整,適合后續(xù)提取核酸或蛋白。
在 DNA/RNA 提取步驟中,離心的目的是使核酸沉淀與上清液完全分離。Legend Micro 21R 的高離心力(最高可達 25,000×g)可使微量核酸顆粒在短時間內(nèi)聚集成穩(wěn)定沉淀。
典型轉(zhuǎn)速:12,000–15,000 rpm
時間:10–15 分鐘
效果:上清澄清、沉淀致密、無混濁層殘留。
該結(jié)果大大提高了核酸提取純度,減少了重復(fù)洗滌次數(shù)。
蛋白沉淀實驗需要控制溫度和速度,以防蛋白變性。Legend Micro 21R 的冷凍系統(tǒng)保證恒定溫度,離心后蛋白沉淀完整無漂浮。
典型轉(zhuǎn)速:10,000–14,000 rpm
溫度:4 ℃
效果:蛋白質(zhì)沉淀緊密、上清透明,無泡沫層。
對于需要高離心力的病毒顆粒或線粒體分離實驗,Legend Micro 21R 提供精確的高速運轉(zhuǎn)與可控溫度環(huán)境。
典型轉(zhuǎn)速:18,000–21,000 rpm
時間:20–30 分鐘
效果:分層明顯,目標(biāo)顆粒富集度高,雜質(zhì)少。
Legend Micro 21R 可配多種轉(zhuǎn)子,不同結(jié)構(gòu)在離心效果上各具特點。
| 轉(zhuǎn)子類型 | 樣品容量 | 適用場景 | 離心特點 |
|---|---|---|---|
| 24×1.5/2.0 mL 固定角轉(zhuǎn)子 | 48 mL | 通用型核酸、蛋白分離 | 分層均勻、效率高 |
| 36×0.5 mL 微量轉(zhuǎn)子 | 18 mL | PCR反應(yīng)、酶反應(yīng)后處理 | 精度高、操作快速 |
| 32×0.2 mL PCR轉(zhuǎn)子 | 6.4 mL | PCR樣品純化 | 低殘留、高通量 |
| 混合適配轉(zhuǎn)子 | 36 mL | 多體積混合處理 | 平衡性優(yōu)、通用性強 |
固定角轉(zhuǎn)子可提供更高的離心力,使樣品沿管壁沉降,分層清晰;而水平轉(zhuǎn)子更適合溫和分離或密度梯度實驗。Legend Micro 21R 的轉(zhuǎn)子設(shè)計充分考慮空氣阻力與熱效應(yīng),減少擾流,從而提高沉降精度。
溫度控制對離心效果具有決定性影響,尤其在處理易變性樣品時。Legend Micro 21R 的冷凍系統(tǒng)具有以下特性:
快速降溫:從室溫可在 10 分鐘內(nèi)降至 4 ℃,有效防止樣品在準(zhǔn)備階段變性。
均勻溫控:溫度傳感器分布于腔體多個區(qū)域,確保樣品各部位溫差小于 1 ℃。
制冷與離心同步運行:在離心過程中維持恒溫,防止摩擦生熱造成樣品活性損失。
這些特性使得離心結(jié)果在長期重復(fù)實驗中保持穩(wěn)定一致。
良好的離心效果離不開設(shè)備運行的平穩(wěn)性。Legend Micro 21R 具備多重精度控制與安全檢測系統(tǒng):
自動不平衡監(jiān)測:實時感應(yīng)樣品載重差異,當(dāng)超過安全閾值時自動停止運行。
轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng):通過光學(xué)傳感反饋,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速實時微調(diào),保持恒速離心。
抗振動結(jié)構(gòu)設(shè)計:機體采用金屬框架與防震橡膠支撐,減少外部振動干擾。
流線型氣流管理:降低空氣阻力,減少熱積累,提高沉降均勻度。
這些設(shè)計確保樣品在離心過程中不因振動、速度波動或熱效應(yīng)而產(chǎn)生分層誤差。
在科研實驗中,重復(fù)性是衡量離心效果的重要標(biāo)準(zhǔn)。Legend Micro 21R 通過以下手段實現(xiàn)高可重復(fù)性:
程序化設(shè)定
用戶可預(yù)設(shè)離心程序,包括轉(zhuǎn)速、時間、溫度及加速模式,確保每次操作參數(shù)一致。
數(shù)據(jù)記憶功能
可存儲多組運行參數(shù),支持實驗條件再現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗證
轉(zhuǎn)子與主軸的機械同軸度控制在 ±0.01 mm,長期使用后仍能保持穩(wěn)定分層性能。
經(jīng)過大量實驗驗證,Legend Micro 21R 在相同條件下重復(fù)離心,其結(jié)果偏差率低于 1.5%,充分證明其卓越的實驗一致性。
實驗條件:12,000 rpm,4 ℃,10 分鐘
結(jié)果:DNA沉淀緊密,A260/A280 比值約 1.8,純度高;上清液透明,無核酸殘留。
條件:3,000 rpm,4 ℃,8 分鐘
結(jié)果:細(xì)胞核沉淀完整,胞漿分離徹底,無混濁層。
條件:14,000 rpm,4 ℃,15 分鐘
結(jié)果:蛋白沉淀致密,溶解后活性保持在 95% 以上。
這些實驗數(shù)據(jù)充分表明 Legend Micro 21R 能在不同應(yīng)用場景下保持優(yōu)異的分離效果。
長期穩(wěn)定性是評估一臺離心機性能持續(xù)性的核心指標(biāo)。Legend Micro 21R 通過以下設(shè)計確保長期離心效果:
高強度鋁合金轉(zhuǎn)子:耐腐蝕抗疲勞,防止長期使用導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。
防冷凝腔體結(jié)構(gòu):避免冷凝水影響樣品分層。
電機恒速控制系統(tǒng):采用無刷感應(yīng)電機,運行平穩(wěn),速度衰減小。
在經(jīng)過 1,000 小時連續(xù)運行測試后,設(shè)備性能依然保持穩(wěn)定,離心效果無明顯衰減。
通過性能測試與用戶反饋,Legend Micro 21R 的離心效果具有以下優(yōu)勢:
分離精度高:不同組分界面清晰,無混合層。
重復(fù)性優(yōu)越:多次離心結(jié)果差異極小。
溫度控制穩(wěn)定:即使長時間運行,樣品溫度始終維持在設(shè)定范圍內(nèi)。
操作簡便高效:預(yù)設(shè)程序減少人為誤差,提高離心一致性。
樣品保護性強:溫和的加速曲線減少剪切力,保護細(xì)胞與蛋白活性。
這些特征使得 Legend Micro 21R 不僅在基礎(chǔ)研究中表現(xiàn)優(yōu)異,也完全滿足高要求的臨床與制藥實驗需求。
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