
【化】 centrifuge head
【化】 centrifuge
【醫】 centrifugal machine; centrifuge
change; revolution; rotate; transfer; turn
【醫】 meta-; spin; tour; turn
【經】 pass
beginning or end; cobbra; conk; crumpet; end; first; garret; hair; head
leading; nob; noddle; pate; sconce; side; top; twopenny
【醫】 capita; caput; cephal-; cephalo-; head; kephal-; kephalo-
離心機轉頭(Centrifuge Rotor)是離心機的核心部件,指安裝于驅動軸上、用于承載樣品管并在高速旋轉時産生離心力的旋轉裝置。其主要功能是通過離心力場分離樣品中的不同密度組分,廣泛應用于生物化學、分子生物學、臨床醫學等領域。
轉頭設計有特定孔位或吊籃(如水平轉子中的 Swing-out Bucket),用于固定離心管、瓶或微孔闆。不同轉頭適配的容器規格(如 1.5mL 微量管或 50mL 錐形瓶)直接影響分離容量(來源:Beckman Coulter 轉子技術手冊)。
轉頭在電機驅動下高速旋轉,将角動量轉化為徑向離心力(Relative Centrifugal Force, RCF),計算公式為:
$$ RCF = 1.118 times 10^{-5} times r times (rpm) $$
其中 ( r ) 為旋轉半徑(單位:cm),( rpm ) 為每分鐘轉數(來源:Thermo Fisher Scientific 離心原理指南)。
根據分離需求,轉頭主要分為三類:
樣品管以固定角度(通常 20°–45°)傾斜放置,縮短粒子沉降路徑,適用于高速分離(如細胞碎片沉澱)。其典型轉速範圍可達 100,000 rpm(來源:Eppendorf 轉子選型指南)。
樣品管在離心時擺動至水平狀态,形成較長沉降路徑,利于梯度分離(如 DNA 密度梯度離心)。特點為低剪切力,適用于脆弱樣本(來源:Sigma離心機操作手冊)。
樣品管呈垂直方向,沉降路徑最短,適用于超速分離(如病毒顆粒純化),但對平衡精度要求極高(來源:Beckman Coulter 應用報告)。
參數 | 定義 | 影響範圍 |
---|---|---|
最大轉速 | 轉頭可承受的安全極限轉速 | 過高轉速可能導緻轉子解體 |
k 因子 | 衡量轉頭分離效率的指标,數值越小效率越高 | 與沉降時間成反比 |
材質 | 常用航空鋁合金或钛合金 | 钛合金耐腐蝕性強,壽命延長50% |
認證标準 | 需符合 ISO 9001 及 IVD 醫療設備标準(來源:International Centrifuge Standards) | 确保生物安全性 |
樣品需對稱放置且質量差 ≤ 0.1g,不平衡會導緻軸承損壞(來源:NIH 實驗室安全指南)。
接觸腐蝕性樣品後需立即清洗,避免氯化物腐蝕鋁合金轉子(來源:Corrosion Prevention Association)。
钛合金轉子使用日志需記錄累計轉數,超 10⁹ 轉次後強制退役(來源:Centrifuge Rotor Life Database)。
離心機轉頭是離心機的核心部件,直接影響分離效果,其類型和功能根據材料、結構及適用場景有所不同。以下是詳細分類及特點:
定角轉頭(角式轉頭)
水平轉頭(蕩平式轉頭)
垂直轉頭
區帶轉頭
更多詳細參數可參考相關廠商的技術文檔(來源:)。
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