离心分离技术

离心技术的基本概念

利用溶液中颗粒密度、大小等特性，用旋转产生的离心力使不同特性颗粒在溶液中分离并沉降，从而达到分离、浓缩、 提纯的目的，称为离心技术。

离心分离三要素：沉降系数、相对离心力、离心时间

沉降系数（s）

颗粒在单位离心力作用下的移动速度 s =1× 10^-13^ 秒

悬浮液中的颗粒在离心力场中的沉降速率的影响因素：

• 颗粒直径
• 溶液介质密度
• 颗粒密度
• 溶液介质粘度

沉降系数越大在离心时候沉降越快

相对离心力（RCF）

作用在悬浮颗粒上的离心力常用相对离心力（RCF）或数字×g表示，即离心力同地球重力相比较后得到的值。

RCF(× g)=F离心力/F重力=1.12r(RPM/1000)^2
# r：旋转中心轴至转头内离心管某一部位的半径 

离心时间

颗粒经溶液表层到管底形成沉淀所需要的时间 t=K/s

K: 表示转头离心效力的指标， 与转速平方成反比。 s：沉降系数
离心机公司提供最高转速时的K值。
K值越小越好，效力越高。

离心机

略

离心的基本方法

差速离心法 differential centrifugation

原理：通过一系列递增速度的离心，依次将大小不同的颗粒进行分离

用途：分离大小相差悬殊的细胞和细胞成分

特点：

• 使用单一密度介质
• 转速由低到高进行多次离心，适用于大小差别较大的颗粒
• 分离纯度不高，需要确定离心力和离心时间

密度梯度离心法 density gradient centrifugation

离心介质有密度梯度

理想的离心介质

• 形成的溶液密度跨度大
• 粘度低
• 对细胞损伤小
• 离心分离后容易去除

自配：蔗糖溶液

商品化：Ficoll, Percoll, Accudenz (Nycodenz)

移动区带离心法 moving-zone centrifugation

原理：制备梯度介质，将要分离的样品放在介质表面，形成一个薄的样品层， 然后超速离心，使不同沉降系数的颗粒以不同的速度向管底方向移动，形成一系列区带。建立密度梯度的目的是防止扩散 。

主要应用于分离有一定沉降系数差异的颗粒

特点：

• 密度梯度介质且密度较低，介质的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小密度ρ~p~>ρ~m~
• 控制离心时间不使移动最快的颗粒沉到管底

等密度梯度离心法 isodensity centrifugation

原理：利用覆盖样品中各种颗粒密度的梯度介质，被分离颗粒移动到达密度与其相同的介质时（ρp＝ρm）便不再移动，形成一系列分布区带，然后从管底收集不同组分。

应用：用于分离病毒、DNA、RNA、蛋白质等有密度差异的颗粒

特点：

• 密度较高的介质，介质的最高密度应大于被分离组分的最大密度 ρ~p~<ρ~m~
• 所需的力场通常比速率沉降法大10~100倍，往往需要高速或超速离心。

细胞结构成分的离心分离方法

略