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下一节:离心机的设计原理和使用规范

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离心机的设计原理和使用规范课程教案、知识点、字幕

早在18世纪的时候

有一位英国的军事工程师

他发明了一种

可以用于确定

阻力的旋转臂装置

这个就被认为是离心机的雏形

1864年的时候

有一个人提出了一种乳制品

离心机

把奶油和牛奶分离的想法

他的兄弟随后就把这个想法付诸了实践

并且在1875年展出了一台乳汁提取机

在随后的100多年中

离心机

逐步被广泛的应用于生物学

医学

制药等领域的研究和生产之中

离心机制造业取得

了很大的发展

根据不同的应用场景

离心机的

结构和操作性能各异

但是它的基本结构变化并不大

所有的离心机

都可以看成是具有快速旋转容器的机器

通过旋转对容器中产生离心场

内容物在离心场中受到离心力

的作用而被分离

我们把离心力用大写的G来表示

其大小

就可以通过这个公式来计算

其中ω为角速度

r为

旋转力臂半径

由于离心机的

驱动系统都是用电机

而电机的速度通常以

每分钟的转速N来表示

我们把角速度和转速的关系

带入离心力的公式

就可以得到下面这个公式

其中R为旋转力臂半径

N为

每分钟的转速

在这个公式里

如果离心力转速的时间单位换成秒的话

就可以整理成这样

此时离心力

加速度的单位是厘米每秒的二次方

可以看出离心力加速度的单位

与重力

加速度的单位是一致的

所以离心力可以用重力

加速度的倍数来表示

我们通常把这种称之为相对

离心力

用RCF来表示

通过一系列的计算

我们就得到了

相对离心力

和转速的公式

一般情况下

低速离心

转速单位

以每分钟的转动次数RPM来表示

而高速离心则会以重力加速度G

的倍数来代替转速

相对离心力也可以

通过这个公式计算

也可以通过离心机

转速与

相对离心力的

列线图直接查出来

在这张图里

N为

离心机 每分钟的转数

单位为r/min

RCF为

相对离心力

以重力加速度的倍数来表示

一般用G或×G表示

R为离心机

转子的半径

对于角转子来说

指的就是转子的半径

而对于水平转子来说

指的是从离心管中轴底部内壁到离心机

转轴

中心的距离

单位

是厘米

查离心参数的具体方法是

先在R标尺上取已知的半径

然后在N标尺上找到我们计划离心的转速

半径和转速的

连线

与RCF标尺上的交叉点

即为此

半径转速下的离心力数值

举个例子

比如我们的离心半径是5厘米

在这里标记一下

计划使用的转速是4000转每分钟

那么这两个点

的连线与

RCF标尺的交叉

我们就可以查阅

那么这两个点的连线与RCF标尺的交叉点

我们就可以查出来

它的相对离心力是900G

同样的

如果我们也可以设计好

对离心力

而查转速

同学们可以自己试一试

那么问题又来了

我们都知道样品装在离心管

里有一定的高度

所以位于上层

的液体距离

中心轴的半径短

而位于管底的液体距离中心轴的半径长

他们所受的离心力是一样的吗

请注意离心管上层和下层的

相对离心力

确实是不同的

所以一般离心

数据通常指的是

相对

离心力的平均值

也就是距离离心管

中点处的离心力

各位同学也注意到了

我们刚才讲到了两种转子

分别是水平转子和角转子

水平转子的样品管被装入

各个桶或者是托盘中

这些桶或托盘在转子静止的时候垂直悬挂

当转子开始旋转的时候

会向外摆动到水平位置

溶液中的组分相对管壁的位置

在水平转子离心的过程中

和离心后不会发生改变

离心的效果很好

可以用于细胞

细胞器的

分离和密度梯度离心

也可以用于酶标板的离心

而角转子

它其中离心管与离心机中轴

之间会有一个固定的角度

一般从14度到45度之间不等

离心的过程中

液体中的物质颗粒会碰到管壁

然后再沿着管壁到管底形成沉淀

角转子可以让我们快速的收集沉淀

但是由于管壁的作用

在离心管中会形成对流

所以对于沉降

速度接近的物质会有影响

因此适合

离心沉降

速度有显着差异的颗粒样品

比如微生物 细胞或者生物大分子等

因为离心

转速通常很高

如果离心的过程中旋转不平衡

就会引发中心轴偏移

严重的时候甚至会引起轴承断裂

或者转子飞出而非常危险

因此在使用的过程中请

特别注意平衡离心管

务必确保放入

离心机对侧

的一对离心管完全等重

并且根据转子的设计要求

稳妥的固定和盖盖子

以上我们就介绍了离心机的

设计原理和基本使用规范

我们将在后面的学习中详细的

讲解实际操作中的注意事项

请同学们继续学习

基础生物化学实验课程列表:

第一章 课前须知

-第一节 基础生物化学实验学什么?

--《生物化学实验》学什么?

--《生物化学实验》学什么?

-第二节 本课程评分标准

--本课程评分标准

-第三节 如何更好的完成本课程的学习?

--不同需求的同学如何学习本课程?

--不同需求的同学如何学习本课程?

-第四节 生化实验室安全注意事项

--生化实验室安全注意事项

--生物化学实验室安全注意事项

-第五节 本课程教学团队介绍

--本课程团队介绍

--本课程教学团队介绍

-第六节 课前须知作业

--我对本课程的了解和疑惑

-第一章 课前须知 作业

第二章 生命科学三大必备仪器的使用

-第一节 移液器的设计原理和使用规范

--移液器的设计原理和使用规范

--移液器的设计原理和使用规范

-第二节 移液器的操作要点

--移液器的操作要点

--移液器的操作要点

--正向移液和反向移液

--正向移液和反向移液

--移液器的日常校准

--移液器的日常校准

--移液器的操作中易错点

--移液器操作中的易错点

--Eppendorf移液器操作手册

-第二章 移液器的使用 作业

--第二章 移液器的使用 作业

--请用思维导图或表格的形式列举移液器的使用要点

-第三节 分光光度计的设计原理和使用规范

--分光光度计的设计原理和使用规范

--分光光度计的设计原理和使用规范

-第四节 分光光度计的操作要点

--不同分光光度计的设计和操作差异

--不同分光光度计的设计和操作差异

--分光光度计的操作要点

--分光光度计的操作要点

-第五节 分光光度法测定待测物浓度

--分光光度法的原理

--分光光度法的原理

--分光光度法测定物质浓度的实验设计

--分光光度法测定物质浓度的实验设计

-第六节 荧光分光光度计的原理和使用规范

--荧光分光光度计的原理和使用规范

--荧光分光光度计的设计原理和使用规范

-第二章 分光光度计的使用 作业

--第二章 分光光度计的使用 作业

-第七节 离心机的设计原理和使用规范

--离心机的设计原理和使用规范

--离心机的设计原理和使用规范

--离心机的操作要点

--离心机的操作要点

-第二章 离心机的使用 作业

--第二章 离心机的使用 作业

-如何养成规范使用仪器设备的好习惯

第三章 物质的定量测定

-第一节 蛋白质的定量测定

--学习蛋白质定量测定的意义

--学习蛋白质定量测定的意义

--紫外法测定蛋白质浓度的实验原理

--紫外法测定蛋白质浓度的实验原理

--紫外法测定蛋白质的浓度的实验指导

--紫外法测定蛋白质浓度的操作方法

--紫外法测定蛋白质浓度的操作方法

--紫外法测定蛋白质浓度的实验数据计算

--紫外法测定蛋白质浓度的实验数据计算

--双缩脲法测定蛋白质浓度的实验原理和操作方法

--双缩脲法测定蛋白质的浓度的实验原理

--双缩脲法测定蛋白质浓度的实验指导

--双缩脲法测定蛋白质浓度的实验数据计算

--双缩脲法测定蛋白质浓度的实验数据计算

--Lowry法测定蛋白质的浓度的实验原理和操作方法

--Lowry法测定蛋白质浓度的实验原理和操作方法

--Lowry法测定蛋白质的浓度的实验指导

--Bradford法测定蛋白质的浓度的实验原理和操作方法

--Bradford法测定蛋白质的浓度的实验原理和操作方法

--Bradford法测定蛋白质浓度的实验指导

--BCA法测定蛋白质的浓度的实验原理和操作方法

--BCA法测定蛋白质的浓度的实验原理和操作方法

--BCA法测定蛋白质浓度的实验指导

-第三节 其他物质的测定

--核黄素荧光光度定量测定法

--核黄素(VB2)荧光光度定量测定法

-第三章 物质的定量测定 作业

--第三章 物质的定量测定 作业

-你现在能独立设计一个生物分子的定量测定实验吗?

第四章 酶活力的测定

-第一节 酶活力测定的常用方法

--酶活力测定的常用方法

--酶活力测定的常用方法

-第二节 菠萝蛋白酶活力的测定

--菠萝蛋白酶活力测定的原理和操作(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶活力测定的原理和操作

--菠萝蛋白酶比活力的测定(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶比活力的测定(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶比活力测定的实验指导(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶活力的计算(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶活力的计算(Folin酚法)

-第三节 酶米氏常数的测定

--淀粉酶米氏常数的测定和计算

--淀粉酶米氏常数的测定和计算

--淀粉酶米氏常数测定的实验指导

--菠萝蛋白酶米氏常数测定的原理和操作(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶米氏常数测定的原理和操作(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶米氏常数测定的实验指导(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶米氏常数的计算(Folin酚法)

--菠萝蛋白酶米氏常数的计算(Folin酚法)

-第四章 酶活力的测定 作业

--第四章 酶活力的测定 作业

-查阅一个你感兴趣的酶,想想怎么测?

第五章 物质的分离纯化

-第一节 蛋白质分离纯化的常见技术

--基因工程生产人血清白蛋白之路

--基因工程生产人血清白蛋白之路

--蛋白质分离的一般原则和基本步骤

--蛋白质分离的一般原则和基本步骤

--蛋白质的盐析提纯

--蛋白质的盐析提纯

--盐析操作注意事项

--盐析操作注意事项

--蛋白质的有机溶剂和等电点沉淀

--蛋白质的有机溶剂和等电点沉淀

--离子交换层析

--离子交换层析

--亲和层析

--亲和层析

--蛋白质的超速离心、透析和超滤

--蛋白质的超速离心、透析和超滤

--凝胶过滤层析的原理及凝胶颗粒选择

--凝胶过滤层析的原理及凝胶颗粒选择

--凝胶过滤层析的操作过程和注意事项

--凝胶过滤层析的操作过程和注意事项

--IMAC亲和层析

--IMAC亲和层析

--IMAC亲和层析技术的基本步骤

--IMAC亲和层析技术的基本步骤

--第五章 第一节 蛋白质的分离纯化 作业

-第二节 核酸的提取和检测

--核酸的制备原理及基本步骤

--核酸的制备原理及基本步骤

--质粒DNA的提取制备

--质粒DNA的提取制备

--拟南芥叶片基因组DNA提取

--拟南芥叶片基因组DNA提取

--紫外分光光度法测定核酸

--紫外分光光度法测定核酸

--第五章 第二节 核酸的提取 作业

-你想得到什么分子,如何纯化呢?

第六章 利用电泳对生物大分子进行检测

-第一节 核酸琼脂糖凝胶电泳

--核酸琼脂糖凝胶电泳的原理

--核酸琼脂糖凝胶电泳的原理

--核酸琼脂糖凝胶电泳的染色及结果分析

--核酸琼脂糖凝胶电泳的染色及结果分析

--核酸琼脂糖电泳-作业

-第二节 聚丙烯酰胺凝胶电泳

--SDS-PAGE电泳的原理

--SDS-PAGE电泳的原理

--SDS-PAGE电泳凝胶的染色

--SDS-PAGE电泳凝胶的染色

--利用SDS-PAGE计算蛋白质的分子质量

--利用SDS-PAGE计算蛋白质的分子质量

--聚丙烯酰胺凝胶的聚合原理及相关特性

--聚丙烯酰胺凝胶的聚合原理及相关特性

--SDS-PAGE的原理和操作-作业

-除了电泳,还有什么用于生物大分子鉴定的方法?

第七章 期末考试

-《基础生物化学实验》期末考试

-请留下你对本课程的宝贵建议

离心机的设计原理和使用规范笔记与讨论

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