実験用遠心分離機とは何ですか?

ポール・ヘイニー 2023 年 5 月 31 日

研究室用遠心分離機は、質量に応じて物質を分離するために、液体サンプルを高速で回転させます。 これらは通常、ローターが回転できる垂直の電動軸と、その上にカバーが付いた上部のローディングウェルで構成されます。 ローターは通常、ローターにしっかりとフィットする特殊な遠心分離管をしっかりと保持するように設計されており、高強度のプラスチックまたはガラスが使用されています。 小型の遠心分離機はベンチトップ型のユニットですが、大型の遠心分離機は床置き型です。 回転速度の範囲は、低速臨床遠心分離機の約 4,000 rpm から、マイクロおよび高速遠心分離機の約 20,000 rpm ですが、最新の超遠心分離機は 40,000 rpm を超える速度で回転します。

通常、固定角度ローターはサンプル チューブを固定角度で保持し、サンプル チューブを挿入する穴を備えた単純な材料ブロックを使用します。 スイング バケット ローターには各チューブにヒンジが含まれているため、チューブは加速度の線に沿って配向されます。重力による加速のみが発生する静止時は下を向き、重力よりも大きくなる向心加速度では徐々に水平方向に移動します。 ゾーンローターには、サンプルを保持するための単一の中央領域があります。

過度の振動や致命的な故障の可能性を防ぐために、遠心分離機のバランスが正しく保たれていることが非常に重要です。 高速で動作するときに遠心分離機に蓄えられる運動エネルギーは非常に大きくなる可能性があり、このエネルギーが突然放出されると爆発装置に相当する可能性があります。 サンプル管とバランス管を組み合わせてバランスをとります。 ローターの腐食や亀裂は、大きな遠心力によってローターが破裂する可能性もあるため、点検とメンテナンスが重要です。

生化学や細胞生物学では、細胞小器官やウイルスを分離するために分画遠心分離がよく使用されます。 その原理は、浮遊粒子が沈降する速度は、重力、粒子と流体の密度の差、流体の粘度、粒子のサイズと形状に依存するということです。 粒子の密度が流体よりも高い場合は沈降しますが、密度が低い場合は浮遊します。 大きな粒子はより速く、より低い力で沈降します。 浮力密度遠心分離では、粒子を密度に応じてより正確に分離します。 分子、分子同位体、DNA 配列を分離するために使用できます。