落地離心機(jī)因其大容量、高轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性,成為生物醫(yī)藥、化工、食品等領(lǐng)域大規(guī)模樣本分離的核心設(shè)備。匹配時(shí)需從樣本量、轉(zhuǎn)速需求、轉(zhuǎn)子類型、溫控與安全設(shè)計(jì)四大維度綜合考量,以下為具體策略:
總?cè)萘抗剑?/div>
離心機(jī)總?cè)萘?單個(gè)離心管容量×離心管數(shù)量。
樣本量與離心機(jī)類型選擇:
微量樣本(<50mL):優(yōu)先選擇臺(tái)式離心機(jī),落地離心機(jī)在此場(chǎng)景下效率低且成本高。
中量樣本(50mL-2L):選擇支持250mL-500mL離心管的落地離心機(jī)。
大量樣本(>2L):需超大容量落地離心機(jī),滿足血站、生物制藥等大規(guī)模分離需求。
樣本填充限制:
離心管內(nèi)樣本量不得超過容積的2/3,以防止離心過程中溢出或轉(zhuǎn)子失衡。
二、轉(zhuǎn)速需求匹配:從低速到超高速的全場(chǎng)景覆蓋
轉(zhuǎn)速分類與適用場(chǎng)景:
低速離心機(jī)(<10,000rpm):適用于細(xì)胞沉淀、血液分離等大顆粒樣本。
高速離心機(jī)(10,000-30,000rpm):用于蛋白粗提、細(xì)胞器分離等中顆粒樣本。
超高速離心機(jī)(>30,000rpm):專用于病毒、核酸、外泌體等超微顆粒純化。
落地離心機(jī)優(yōu)勢(shì):半徑通常大于臺(tái)式機(jī),相同RPM下RCF更高。
選型建議:若目標(biāo)RCF為5,000×g,半徑20cm的離心機(jī)僅需約1,500rpm即可達(dá)到,而半徑10cm的機(jī)器需約2,100rpm,對(duì)電機(jī)損耗更大。
轉(zhuǎn)速余量設(shè)計(jì):
離心機(jī)標(biāo)稱最大轉(zhuǎn)速為空載值,裝載樣本后實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)降低。建議選擇最大轉(zhuǎn)速高于需求值20%-30%的機(jī)型,以保障長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性。
三、轉(zhuǎn)子類型匹配:水平轉(zhuǎn)子與角轉(zhuǎn)子的差異化選擇
水平轉(zhuǎn)子:
特點(diǎn):運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離心管處于水平狀態(tài),沉淀集中于管底,適合大顆粒樣本(如細(xì)胞、組織碎片)。
適用場(chǎng)景:低速離心機(jī),用于血液分離、細(xì)胞沉淀等溫和分離需求。
優(yōu)勢(shì):沉淀路徑長(zhǎng),避免顆粒反彈,但減速時(shí)對(duì)流可能引起沉淀物重新懸浮。
角轉(zhuǎn)子:
特點(diǎn):離心管與轉(zhuǎn)軸成固定角度,沉淀集中于管底及靠近底部的側(cè)壁,適合高速離心(如蛋白、病毒)。
適用場(chǎng)景:高速離心機(jī),用于蛋白純化、細(xì)胞器分離等高效分離需求。
優(yōu)勢(shì):沉降路徑短,分離效率高,但需平衡轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡以避免振動(dòng)。
特殊轉(zhuǎn)子需求:
大容量吊籃:用于血站大量血液分離(如支持24×250mL血袋)。
酶標(biāo)板轉(zhuǎn)子:適用于高通量藥物篩選實(shí)驗(yàn)。
PCR轉(zhuǎn)子:專為微小體積PCR管設(shè)計(jì),避免樣本蒸發(fā)或交叉污染。
四、溫控與安全設(shè)計(jì):保障熱敏樣本與操作安全
溫控范圍:
熱敏樣本需求:酶、抗體、活細(xì)胞等需低溫環(huán)境(4℃)以減少降解。
選型建議:選擇冷凍離心機(jī),溫控范圍-20℃至40℃。
環(huán)保制冷劑:優(yōu)先選擇采用R600a等環(huán)保制冷劑的機(jī)型,符合碳中和趨勢(shì)。
安全功能:
防爆電子門鎖:防止轉(zhuǎn)子未停止時(shí)開門導(dǎo)致樣本飛濺。
超速保護(hù):自動(dòng)檢測(cè)轉(zhuǎn)速異常并停機(jī),避免轉(zhuǎn)子破裂。
不平衡檢測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡,振動(dòng)超時(shí)自動(dòng)停機(jī)。
碳纖維轉(zhuǎn)頭:兼具輕量化與高強(qiáng)度,降低電機(jī)負(fù)荷并提升運(yùn)行穩(wěn)定性。