原创 点成案例 | 离心机的原理、分类、应用及其在新冠病毒分离中的使用

2022-8-30 17:36 1596 11 11 分类: 医疗电子 文集: 离心

一、应用场景

实验室离心机是一种通过绕固定轴对物体进行旋转,使其受到离心力作用而加速物质沉降速度并实现不同分子颗粒分离的实验设备。

离心机广泛应用于化工、食品、制药、环保、教学、医疗等科学研究和生产部门,在物质分离和提取方面起到十分重要的作用,已成为现代科学研究重要仪器设备之一,更是生物学、生物化学、医学、生物工程、生物制药等行业科研与生产的必备设备。

二、原理

离心是利用离心力将颗粒/不同沉降系数的物质从溶液中分离出来的一种技术。离心机就是应用了离心原理,根据颗粒的大小、形状、密度、溶液粘度等差异,通过离心机上转子的高速旋转产生强大的离心力,加快混合液中不同比重成分的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离或分层分级,离心过程中密度较大的粒子会被更快地抛到离心管外侧,而较轻的颗粒则会移向中心,这样可以分离出悬浮液中的固体颗粒或者不同密度的液体成分。

(图片来源于网络)
三、分类

目前市面上离心机的种类繁多,在不同领域有不同适用的离心机。根据转速不同、是否制冷、设备大小等标准可以进行以下分类:

根据转速不同,可以分为:低速离心机、高速离心机、超高速离心机等

根据是否制冷,可以分为:冷冻离心机和普通离心机等

根据应用场景,可以分为:实验室离心机和工业离心机等

根据设备大小。又可以分为:迷你离心机、台式离心机、立式离心机等


四、实验室离心机常见应用

常用于不相溶液体的分离、 蛋白质提纯、悬乳液沉淀分离、细胞提取、DNA/RNA提取、PCR板离心、生物成分沉淀等应用。

(图片来源于网络)
五、离心机在新冠病毒研究中的应用

在如今新冠肺炎疫情成为了常态性现状的背景下,对于新冠病毒的研究是当前生物学、医学等科研人员研究的一大重点。2020年初,北京协和医院就发布了新冠病毒操作指南,在整个参考实验过程中,病毒样本的裂解过程是多次需要使用到离心机的。

病毒样品的裂解过程中,全程都建议在生物安全柜中使用离心机,这样可以有效防止样品泄漏和污染带来的麻烦,实验中用到的离心机转速要求需要达到8000rpm及以上,这属于高速离心机,且要可适配低容量EP管

以下是官方提供的病毒样本裂解的参考过程:

1、用1.5ml的无菌离心管(EP管),移液器移取560μl 的AVL裂解液,并加入5.6μl Carrier RNA和140μl已灭活的待提取核酸的待测样本,涡旋振荡15s,室温静置10min;

2、将上述EP管放入离心机内瞬时离心以去除可能残留在EP管盖上的裂解产物,防止污染;

3、裂解完成后,向EP管中加入560μl无水乙醇,并振荡混匀15s;

4、再次将上述EP管放入离心机内瞬时离心以去除可能残留在EP管盖上的裂解产物,防止污染;

5、向离心柱加入裂解产物630μl,并用8000rpm转速离心1min;建议在生物安全柜中进行离心,防止样品泄漏和污染带来的危害;若离心机在生物安全柜之外,则每次使用前都需进行外表面消毒。


6、更换废液收集管,要从离心机中小心取出离心柱,将上层离心柱转移到新收集管中,继续将剩余裂解产物630μl加入离心柱中,若样本体积大于140μl时需重复此步骤,直到全部裂解产物都过柱离心,8000 RPM转速离心1min,之后小心地将离心柱转移到新的收集管中;

7、取500μl AW1加入离心柱中(注意,此处加样操作时务必将移液器吸头接触离心柱内壁缓慢加样),8000 rpm转速离心1min,小心取出离心柱,更换新的收集管;

8、取500μl AW2加入离心柱中,14000rpm转速离心3min,小心取出离心柱,更换新的离心柱上端收集管,置于离心机中使用最大转速离心1min,以确保将AW2中的残液完全离心干净;

9、取无菌1.5mlEP管收集核酸。将离心柱上端小心放入1.5mlEP管中,取40-60μl的洗脱液AVE加入到离心柱中(注意:洗脱液应尽量全部覆盖住离心柱膜),用EP管的管盖盖住离心柱,使用无菌剪刀剪去原离心柱管盖;

10、室温静置1min,将其放入离心机中8000rpm转速离心1min来回收核酸;

11、丢弃离心柱,此时EP管中就是我们想要提取的核酸了,之后做好标记与登记。

作者: 点成生物科技, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3989721.html

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