離心機(jī)的原理、分類及其在新冠病毒分離中的應(yīng)用
離心機(jī)簡(jiǎn)介及其在新冠病毒分離中的應(yīng)用
一、應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)是一種通過繞固定軸對(duì)物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使其受到離心力作用而加速物質(zhì)沉降速度并實(shí)現(xiàn)不同分子顆粒分離 的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
離心機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、環(huán)保、教學(xué)、醫(yī)療等科學(xué)研究和生產(chǎn)部門，在物質(zhì)分離和提取方面起到十分重要的作用，已成為現(xiàn)代科學(xué)研究重要儀器設(shè)備之一，更是生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物工程、生物制藥等行業(yè)科研與生產(chǎn)的必備設(shè)備。
二、原理
離心是利用離心力將顆粒/不同沉降系數(shù)的物質(zhì)從溶液中分離出來的一種技術(shù)。
離心機(jī)就是應(yīng)用了離心原理，根據(jù)顆粒的大小、形狀、密度、溶液粘度等差異，通過離心機(jī)上轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，加快混合液中不同比重成分的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離或分層分級(jí)，離心過程中密度較大的粒子會(huì)被更快地拋到離心管外側(cè)，而較輕的顆粒則會(huì)移向中心，這樣可以分離出懸浮液中的固體顆粒或者不同密度的液體成分。
三、分類
目前市面上離心機(jī)的種類繁多，在不同領(lǐng)域有不同適用的離心機(jī)。根據(jù)轉(zhuǎn)速不同、是否制冷、設(shè)備大小等標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行以下分類：
按轉(zhuǎn)速不同分為：低速離心機(jī)、高速離心機(jī)、超高速離心機(jī)等
按是否制冷分為：冷凍離心機(jī)、普通離心機(jī)等
按應(yīng)用場(chǎng)景分為：實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)、工業(yè)離心機(jī)等
按設(shè)備大小分為：迷你離心機(jī)、臺(tái)式離心機(jī)、立式離心機(jī)等
四、實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)常見應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)常用于不相溶液體的分離、蛋白質(zhì)提純、懸乳液沉淀分離、細(xì)胞提取、 DNA/RNA提取、PCR板離心、生物成分沉淀等領(lǐng)域。
五、離心機(jī)在新冠病毒研究中的應(yīng)用
在如今新冠肺炎疫情成為了常態(tài)性現(xiàn)狀的背景下，對(duì)于新冠病毒的研究是當(dāng)前生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科研人員研究的一大重點(diǎn)。2020年初，北京協(xié)和醫(yī)院就發(fā)布了新冠病毒操作指南。以下是官方提供的病毒樣本裂解的參考過程：
1、用1.5ml的無菌離心管（EP管），移液器移取560μl 的AVL裂解液，并加入5.6μl Carrier RNA和140μl已滅活的待提取核酸的待測(cè)樣本，渦旋振蕩15s，室溫靜置10min。
2、將上述EP管放入離心機(jī)內(nèi)瞬時(shí)離心以去除可能殘留在EP管蓋上的裂解產(chǎn)物，防止污染。
3、裂解完成后，向EP管中加入560μl無水乙醇，并振蕩混勻15s。
4、再次將上述EP管放入離心機(jī)內(nèi)瞬時(shí)離心以去除可能殘留在EP管蓋上的裂解產(chǎn)物，防止污染。
5、向離心柱加入裂解產(chǎn)物630μl，并用8000rpm轉(zhuǎn)速離心1min。建議在生物安全柜中進(jìn)行離心，防止樣品泄漏和污染帶來的危害，若離心機(jī)在生物安全柜之外，則每次使用前都需進(jìn)行外表面消毒。
6、更換廢液收集管，要從離心機(jī)中小心取出離心柱，將上層離心柱轉(zhuǎn)移到新收集管中，繼續(xù)將剩余裂解產(chǎn)物630μl加入離心柱中，若樣本體積大于140μl時(shí)需重復(fù)此步驟，直到全部裂解產(chǎn)物都過柱離心，8000rpm轉(zhuǎn)速離心1min，之后小心地將離心柱轉(zhuǎn)移到新的收集管中。
7、取500μl AW1加入離心柱中（注意，此處加樣操作時(shí)務(wù)必將移液器吸頭接觸離心柱內(nèi)壁緩慢加樣），8000rpm轉(zhuǎn)速離心1min，小心取出離心柱，更換新的收集管
8、取500μl AW2加入離心柱中，14000rpm轉(zhuǎn)速離心3min，小心取出離心柱，更換新的離心柱上端收集管，置于離心機(jī)中使用最大轉(zhuǎn)速離心1min，以確保將AW2中的殘液完全離心干凈
9、取無菌1.5mlEP管收集核酸。將離心柱上端小心放入1.5mlEP管中，取40-60μl的洗脫液AVE加入到離心柱中（注意：洗脫液應(yīng)盡量全部覆蓋住離心柱膜），用EP管的管蓋蓋住離心柱，使用無菌剪刀剪去原離心柱管蓋。
10、室溫靜置1min，將其放入離心機(jī)中8000rpm轉(zhuǎn)速離心1min來回收核酸。
11、丟棄離心柱，此時(shí)EP管中就是我們想要提取的核酸了，之后做好標(biāo)記與登記。
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