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離心機(jī)轉(zhuǎn)子介紹及發(fā)展趨勢

[2011/7/14]

　　轉(zhuǎn)子是離心機(jī)的主要配件。簡單的說，可以將離心機(jī)分為主機(jī)和可拆卸的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)頭)兩部分，一個多功能主機(jī)通？梢耘涠鄠轉(zhuǎn)子，靠不同型號的轉(zhuǎn)子來滿足不同的需要來實現(xiàn)其“多功能”的,這樣可以有效的降低采購成本，但是選購的時候需要注意選擇，轉(zhuǎn)子拆裝方便的離心機(jī)，一般的離心機(jī)轉(zhuǎn)子與主軸直接配合，廠家為了降低噪音往往把主機(jī)和轉(zhuǎn)子的配合度做得相當(dāng)高，但這樣最大的弊端就是轉(zhuǎn)子容易與主軸咬死造成拆卸不方便，另外，這種轉(zhuǎn)子與電機(jī)的配合方式還存在很強(qiáng)的方向性，當(dāng)轉(zhuǎn)子方向與電機(jī)主軸配合發(fā)生偏移時會造成較大的噪音影響整機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的話將會造成主軸斷裂，轉(zhuǎn)子爆炸。象德國sigma離心機(jī)就是采用膨脹夾套方式將轉(zhuǎn)子固定在主軸上，這樣不論多長時間都能輕松的拆裝轉(zhuǎn)子，不會出現(xiàn)咬死的情況。最常用的轉(zhuǎn)子包括固定角轉(zhuǎn)子和水平轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子越齊當(dāng)然功能越全，所以選擇轉(zhuǎn)子通常根據(jù)常用樣品的容量及離心的條件選擇，通常水平轉(zhuǎn)頭和角轉(zhuǎn)頭各一個，大容量(相對較低速)的轉(zhuǎn)子和小容量高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子各一個，再根據(jù)工作中的不同需要選擇其他轉(zhuǎn)子。

　　角轉(zhuǎn)子中的離心管能夠保持固定的角度離心，可以使用較高的轉(zhuǎn)速，離心后沉淀位于管底的斜面。較大容量的轉(zhuǎn)子通？梢耘洳煌摹斑m配器”來“固定”小容量的樣品管，例如6 x 85ml的轉(zhuǎn)子每孔可以放置85ml的離心管，也可以放50ml或者15—20ml的離心管，實現(xiàn)一物多用;但是由于重量的負(fù)擔(dān)，大容量轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速相對小的要低一些，因而還要考慮最高離心力是否能滿足實驗要求。因為最高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭通常是適配2ml離心指管的轉(zhuǎn)子，有時一個轉(zhuǎn)子的價格就幾乎可以買多一個小離心機(jī)，還可以減少昂貴設(shè)備的損耗。有的小型臺式的高速離心機(jī)也提供大小不同的固定角轉(zhuǎn)子(分別配合0.5ml和2ml/1.5ml離心指管，其實，除非是經(jīng)常固定使用0.5ml離心管且每次離心的樣品量比較大，一般選擇一個2ml/1.5ml轉(zhuǎn)子，配合適配器(有適合0.2ml、0.4ml、0.5ml管的適配器)就可以滿足需要。如果常用PCR條管的還要考慮配一個8聯(lián)管的轉(zhuǎn)子比較方便。

　　角轉(zhuǎn)子配的蓋子有助于減少摩擦、降低噪音和防止意外，使用角轉(zhuǎn)子一定要蓋蓋，如未蓋離心腔內(nèi)會產(chǎn)生很大的渦流阻力和摩擦升溫，這等于給離心機(jī)的電機(jī)和制冷機(jī)增加了額外負(fù)擔(dān)，影響離心機(jī)的使用壽命。另外有一種氣密性轉(zhuǎn)子可以進(jìn)行氣密性離心，防止意外泄漏，對于改善實驗環(huán)境很重要。

　　水平轉(zhuǎn)子配有2或4個吊籃，靜止時垂直掛在轉(zhuǎn)子上，吊籃有不同的適配器以滿足不同容量的離心管的需要。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過600rpm后離心管達(dá)到水平位置，樣品沉降方向是沿離心管軸向移動，最后沉降在管底，便于收集。因為不如固定角轉(zhuǎn)子穩(wěn)固，水平吊籃最高轉(zhuǎn)速相比固定角轉(zhuǎn)子要低很多，限于低速離心的范圍。吊籃有不同的適配器，可以放置各種類型的離心管，甚至滿足平板離心的需要——例如eppendorf的大容量離心機(jī)可配多用途適配器，使得多個微孔板或者培養(yǎng)板、深孔板、PCR板、玻片盒、大規(guī)模核酸純化試劑盒的純化板、甚至細(xì)胞培養(yǎng)瓶的離心可以和大容量的離心瓶公用同一個水平轉(zhuǎn)子，有助于節(jié)約經(jīng)費(fèi)同時滿足多樣化的需求。所以說選擇適配范圍越寬的轉(zhuǎn)子越好。

　　水平轉(zhuǎn)子可以使離心沉淀在管底而非管壁的斜面上，但是水平轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速往往較同型號的固定轉(zhuǎn)子慢很多——有時無法滿足高速離心的需要，對于要求高速但是又要求沉淀在管底的微量樣品就可以選擇鼓型轉(zhuǎn)子，離心指管水平固定在這種外型不甚美觀的“圓餅干盒子”里面的支架上，可以以相對較高的速度離心(14000rmp)又保證沉淀聚集在管底。

　　越來越多新型轉(zhuǎn)子應(yīng)新的需要而誕生。轉(zhuǎn)子的材質(zhì)也從重量輕、強(qiáng)度高、造價低的鋁合金不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)了碳纖維轉(zhuǎn)子、塑料轉(zhuǎn)子等等超輕轉(zhuǎn)子，還有采用鋁合金模具壓成空心角轉(zhuǎn)從而有效減輕重量，從而減輕電機(jī)的負(fù)荷及增加樣品的容量，F(xiàn)在的轉(zhuǎn)子和適配器、蓋子多數(shù)都可以直接高溫消毒，抗腐耐溫性也大大提高，可以滿足特殊的需要。不過轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，內(nèi)部會產(chǎn)生離心應(yīng)力，因而都有一定的使用極限，需要參照說明書正確保管和使用。當(dāng)離心應(yīng)力超過一定的限度后，將引起轉(zhuǎn)頭過早損壞，甚至發(fā)生意外，應(yīng)嚴(yán)格遵循廠家的說明。