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生物離心機其結構設計精密,主要由以下幾個核心部分組成

更新時間:2025-09-24   點擊次數:61次
  生物離心機是生物學、醫學及生物技術領域不可少的核心設備,其通過高速旋轉產生的離心力實現樣品中不同密度組分的快速分離。該設備在細胞分離、核酸提取、蛋白質純化等關鍵實驗中發揮核心作用,其技術迭代與功能細分顯著提升了實驗效率與結果準確性。基于離心力加速物質沉降的原理,通過轉子帶動樣品高速旋轉,使密度差異的組分形成分層。
  生物離心機其結構設計精密,主要由以下幾個核心部分組成,各部分協同工作以確保安全、高效和精確的分離。
  1、驅動系統(動力核心)
  電機:提供旋轉動力的源頭,通常為高精度、高轉速的無刷直流電機或感應電機。電機的功率和性能直接決定了離心機的最大轉速和承載能力。
  驅動軸:連接電機和轉子,將電機的旋轉動力傳遞給轉子。
  2、轉子(核心工作部件)
  功能:直接承載樣品并高速旋轉,產生離心力。轉子的類型和設計決定了離心機的應用范圍。
  主要類型:
  角轉子(Fixed-Angle Rotor):離心管固定在轉子中呈一定角度(通常15°-45°)。離心時,顆粒沿管壁斜面沉降,分離速度快,適合差速離心。常用于細胞、亞細胞器、大分子沉淀。
  水平轉子(Swinging-Bucket Rotor/Horizontal Rotor):離心管懸掛在轉子吊籃中,啟動后離心管會從垂直狀態甩成水平狀態。顆粒沿管底長軸方向沉降,形成清晰的區帶,適合密度梯度離心和大容量樣品分離。
  垂直轉子(Vertical Rotor):離心管垂直放置,適用于等密度離心,如質粒DNA純化。
  連續流轉子(Continuous-Flow Rotor):用于大量樣品的連續分離,如血液成分分離。
  酶標板/PCR板轉子:專用于微孔板的離心,使板內液體沉至孔底。
  材質:通常由高強度鋁合金或鈦合金制成,以承受高速旋轉的巨大應力。
  3、離心腔(安全防護)
  功能:容納轉子和樣品,是離心機的核心工作空間。
  結構特點:
  由厚實的金屬(如鑄鋼)制成,具有高的機械強度。
  內壁通常襯有保護套(如聚氨酯或不銹鋼),防止樣品泄漏腐蝕腔體。
  設計為密閉、防爆結構,能承受轉子意外破裂時的沖擊,保護操作人員。
  4、控制系統(智能大腦)
  微處理器:負責整個離心機的運行控制、參數計算和安全監控。
  控制面板:通常為LCD或LED顯示屏配合按鍵或旋鈕,用于設置和顯示:
  轉速(rpm)或離心力(RCF,×g)
  離心時間
  溫度(對于冷凍離心機)
  加/減速曲線
  轉子識別
  程序存儲:可預設和存儲多個常用離心程序,方便一鍵啟動。
  5、制冷系統
  壓縮機:提供制冷動力。
  蒸發器:安裝在離心腔內或周圍,通過制冷劑循環吸收熱量。
  功能:在離心過程中維持腔內低溫(通常可調范圍為-20°C至+40°C),防止對溫度敏感的生物樣品(如蛋白質、酶、核酸、細胞)在高速離心產生的熱量下變性或降解。
  6、真空系統
  真空泵:將離心腔抽成真空。
  作用:減少空氣阻力和摩擦生熱,允許轉子達到更高的轉速(>50,000 rpm),同時降低噪音。
  7、安全保護系統
  不平衡檢測:實時監測轉子的振動,一旦檢測到嚴重不平衡,立即自動剎車或停機,防止設備損壞。
  超速保護:防止轉速超過轉子或離心機的安全限值。
  門鎖聯鎖:離心機運行時,蓋門被電磁鎖鎖定,無法打開;只有當轉子完q停止后,門鎖才會釋放。
  超溫保護(冷凍型):監控壓縮機和腔體溫度,防止過熱。
  轉子壽命監控:記錄轉子的累計運行時間和次數,提醒用戶定期維護或更換,確保安全。
  8、外殼與蓋子
  外殼:保護內部組件,提供結構支撐,通常有隔音和隔熱設計。
  蓋子:密閉離心腔,通常帶有透明觀察窗。蓋子上集成門鎖和安全傳感器。
  9、附件
  適配器:用于在轉子孔中固定不同規格的離心管(如將大孔轉子適配為小管使用)。
  離心管/瓶:承載樣品的容器,需與轉子匹配,并能承受高速離心的應力。




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