离心技水与离心机 ifugateciqu and centrifuge 知识扩充 首页一第三章离心技术与离心机 高心枝术与高心机概述 离心技术是利用离心力，依据物质的沉降系数、扩散系数和浮力密度的差异而进行物质 的分离、浓缩和分析的一种专门技术。离心技术就其原理来说属于一种物理的技术手段，各 种离心机是实现其技术目的的仪器保证。它广泛应用于临床实验室、基础实验室、生物化学、 生物工程学、遗传学以及农业、林业、食品、医疗、国防等方面。生物医学离心机的迅速发 展，对我国生物工程、生物医学、生物制药等产生积极的推动作用。尤其是超速离心机已成 为现代生物化学实验室中不可缺少的必备设备。为了满足生产、科研和教学的不同需要，不 同类型、不同规格和不同用途的离心机应运而生，随着整个科学技术的发展不断地得到改进、 提高和更新。 离心机的研制历史经历了一个由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。高速离心机的 出现，使离心机的应用范围进一步扩大。它不仅可以进行简单的制备分离，而且能够进行沉 降、差速离心、区带离心等研究分析。为了降低高速离心机高速旋转时产生的空气阻力、摩 擦阻力、热量以及噪声，保持被分离生物制品的天然性质，现代高速离心机都采用了制冷设 备以降低温度，采用真空设备以降低空气阻力。使其进一步提高了离心机的转速，为超速离 心机的研制打下了坚实的基础。超速离心机是二十世纪二十年代才发展起来的一种先进设 备。国外是在1924年瑞典首先研制，到1959年出现了电动超速离心机，二十世纪七十年代 初研制出了制备型超速离心机，七十年代末至八十年代初，采用调频电机直接驱动、电子计 算机程控和实验数据微机自动化处理，使超速离心机的控制功能和数据处理更加精确可靠， 操作简便，转速不断提高。目前离心机已发展应用在国防对铀的提取和浓缩及临床对骨折病 人的治疗等方面。 我国生产离心机起步较晚，在五十年代末期国内只有几个厂家，生产简单的医用离心机
首页 → 第三章 离心技术与离心机 离心技术与离心机概述 离心技术是利用离心力，依据物质的沉降系数、扩散系数和浮力密度的差异而进行物质 的分离、浓缩和分析的一种专门技术。离心技术就其原理来说属于一种物理的技术手段，各 种离心机是实现其技术目的的仪器保证。它广泛应用于临床实验室、基础实验室、生物化学、 生物工程学、遗传学以及农业、林业、食品、医疗、国防等方面。生物医学离心机的迅速发 展，对我国生物工程、生物医学、生物制药等产生积极的推动作用。尤其是超速离心机已成 为现代生物化学实验室中不可缺少的必备设备。为了满足生产、科研和教学的不同需要，不 同类型、不同规格和不同用途的离心机应运而生，随着整个科学技术的发展不断地得到改进、 提高和更新。 离心机的研制历史经历了一个由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。高速离心机的 出现，使离心机的应用范围进一步扩大。它不仅可以进行简单的制备分离，而且能够进行沉 降、差速离心、区带离心等研究分析。为了降低高速离心机高速旋转时产生的空气阻力、摩 擦阻力、热量以及噪声，保持被分离生物制品的天然性质，现代高速离心机都采用了制冷设 备以降低温度，采用真空设备以降低空气阻力。使其进一步提高了离心机的转速，为超速离 心机的研制打下了坚实的基础。超速离心机是二十世纪二十年代才发展起来的一种先进设 备。国外是在 1924 年瑞典首先研制，到 1959 年出现了电动超速离心机，二十世纪七十年代 初研制出了制备型超速离心机，七十年代末至八十年代初，采用调频电机直接驱动、电子计 算机程控和实验数据微机自动化处理，使超速离心机的控制功能和数据处理更加精确可靠， 操作简便，转速不断提高。目前离心机已发展应用在国防对铀的提取和浓缩及临床对骨折病 人的治疗等方面。 我国生产离心机起步较晚，在五十年代末期国内只有几个厂家，生产简单的医用离心机
如北京医用离心机厂、上海手术器械厂、湘仪离心机厂等。对高速及超速离心机从七十年代 开始研制，到八十年代初研制成功并投入生产。为了加快国内离心机生产和发展，不断引进 国外的先进技术，通过吸收国外的先进技术，以及引进日本TOMY公司高速冷冻离心机， 对国内离心机技术的发展和提高奠基了基础。在八十年代初期生产了高速冷冻离心机。九十 年代初，我国又引进了美国BACKMAN公司先进技术，对我国的离心机事业的发展又有了 很大的提高。早期的离心机大多采用直流电机，模拟控制，现在采用的是调频电机，微机控 制。目前我国主要生产离心机的厂家有，上海离心机研究所以管式离心机为主，上海安亭科 学仪器厂以生产台式离心机为主，湘仪腐心机厂以生产高速冷冻离心机、大容量冷冻离心机 为主，北京医用离心机厂以生产医用离心机为主。 国外生产的离心机公司有：美国贝克曼、日本日立、瑞士康强、德国贺利氏、杜邦、英 国MSE、日本久保田、托弥、德国SIGMA、赫曼等。 离心机的发展及应用 离心机的使用从物质的分离、纯化及浓缩到应用于国防及临床对病人的治疗。伊朗生产 的P:离心机是一种高浓缩离心机。它主要用于对轴的提取和浓缩的一种新型离心机，是生 产核武器的重要原料。俄罗斯利萨马拉医科大学的专家研制出了使下肢骨折患者更快地康复 的新型医用离心机。据介绍，下肢骨折的病人接受复位、固定后，可躺在离心机上，头部位 于离心机转轴的上方，在旋转时旋转部位的离心力为零，医生在病人腿部安装一个特殊的泵。 这样，离心机和泵所产生的合力会使患者下肢的血液流量增大，改善局部血液的微循环，使 骨折部位更快愈合。我国研制生产的卸料离心机，主要用于固相微颗粒状的悬浮液物料的固 液相分离，也可用于纤维状物料的固液分离。物料通过滤布（滤网）实现过滤，液相经出液 管排出，固相则截留在转鼓内，待转鼓内滤饼达到机器规定的装料量时，停止装料，对滤饼 进行洗涤，同时将洗涤液滤出，达到分离要求后停机，滤饼由人工卸出。血液分离离心机， 它是对血液各种有形成份分离提取的主要手段，大部分血液组份可以在1次-2次离心分离 得到。第一次为轻分离时间短，转速低，一般离心为3分钟~5分钟，相对离心力2000g 3000g,常温下分离，通过轻分离使血液中红、白细胞沉淀，血小板仍悬浮在溶液中。这种 分离方式适用于从全血中得到富含红、白细胞的集聚物。重分离，离心时间长5分钟-7分 钟，相对离心力4000g~5000g,在4℃温度中分离。重离心适用于从细胞组份中分离新鲜血 浆。一般情况下，轻离心和重离心联合使用。在离心过程中，运用沉降原理，使血液中的大 分子和重颗粒产生沉淀，达到血液组份的分离，我们利用这一沉降理论，可以计算出不同组 份的沉降速率。例如介质中的红细胞处于一个重力加速度的力场中，沉降速率大约是2Cm/
如北京医用离心机厂、上海手术器械厂、湘仪离心机厂等。对高速及超速离心机从七十年代 开始研制，到八十年代初研制成功并投入生产。为了加快国内离心机生产和发展，不断引进 国外的先进技术，通过吸收国外的先进技术，以及引进日本 TOMY 公司高速冷冻离心机， 对国内离心机技术的发展和提高奠基了基础。在八十年代初期生产了高速冷冻离心机。九十 年代初，我国又引进了美国 BACKMAN 公司先进技术，对我国的离心机事业的发展又有了 很大的提高。早期的离心机大多采用直流电机，模拟控制，现在采用的是调频电机，微机控 制。目前我国主要生产离心机的厂家有，上海离心机研究所以管式离心机为主，上海安亭科 学仪器厂以生产台式离心机为主，湘仪离心机厂以生产高速冷冻离心机、大容量冷冻离心机 为主，北京医用离心机厂以生产医用离心机为主。 国外生产的离心机公司有：美国贝克曼、日本日立、瑞士康强、德国贺利氏、杜邦、英 国 MSE、日本久保田、托弥、德国 SIGMA、赫曼等。 离心机的发展及应用 离心机的使用从物质的分离、纯化及浓缩到应用于国防及临床对病人的治疗。伊朗生产 的 P2 离心机是一种高浓缩离心机。它主要用于对铀的提取和浓缩的一种新型离心机，是生 产核武器的重要原料。俄罗斯利萨马拉医科大学的专家研制出了使下肢骨折患者更快地康复 的新型医用离心机。据介绍，下肢骨折的病人接受复位、固定后，可躺在离心机上，头部位 于离心机转轴的上方，在旋转时旋转部位的离心力为零，医生在病人腿部安装一个特殊的泵。 这样，离心机和泵所产生的合力会使患者下肢的血液流量增大，改善局部血液的微循环，使 骨折部位更快愈合。我国研制生产的卸料离心机，主要用于固相微颗粒状的悬浮液物料的固 液相分离，也可用于纤维状物料的固液分离。物料通过滤布（滤网）实现过滤，液相经出液 管排出，固相则截留在转鼓内，待转鼓内滤饼达到机器规定的装料量时，停止装料，对滤饼 进行洗涤，同时将洗涤液滤出，达到分离要求后停机，滤饼由人工卸出。血液分离离心机， 它是对血液各种有形成份分离提取的主要手段，大部分血液组份可以在 1 次-2 次离心分离 得到。第一次为轻分离时间短，转速低，一般离心为 3 分钟～5 分钟，相对离心力 2000g～ 3000g，常温下分离，通过轻分离使血液中红、白细胞沉淀，血小板仍悬浮在溶液中。这种 分离方式适用于从全血中得到富含红、白细胞的集聚物。重分离，离心时间长 5 分钟-7 分 钟，相对离心力 4000g～5000g，在 4℃温度中分离。重离心适用于从细胞组份中分离新鲜血 浆。一般情况下，轻离心和重离心联合使用。在离心过程中，运用沉降原理，使血液中的大 分子和重颗粒产生沉淀，达到血液组份的分离，我们利用这一沉降理论，可以计算出不同组 份的沉降速率。例如介质中的红细胞处于一个重力加速度的力场中，沉降速率大约是 2cm/
小时，离心力场增大，沉降速率也相应增大。血小板较小，所以沉降速率较低。我们应注意 血细胞不能承受高的离心力场，否则血细胞会受到破坏。 从离心机的发展对其转速还要进一步提高，由超速发展成超高速，以满足分析一般低分 子有机物的需要。调频电机的使用有效的提高了超速离心机的转速，随着调频电机技术的不 断完普及创新，更加提高超速离心机的转速，是今后研究的方向。从控制处理系统来看，由 于电子计算机技术直接应用与离心机，使未来的离心机更加精确化、操作简便程控化、结果 及数据处理完全自动化。同时，多种分析技术、多种保护装置、多种自检修系统应用于离心 机，未来的离心机将是一种多功能的仪器。它不单纯是对物质的分离、制备和纯化，已走向 国防建设上，走向临床对骨折病人的治疗上的应用更加广泛化。同时，它的使用更加安全可 靠，可自动进行一般故障的检修，警示离心机使用过程的错误，保护离心机不被误用损坏， 因而其使用寿命更长。总之，今后离心机的发展趋势，朝着完全人工智能化的方向发展
小时，离心力场增大，沉降速率也相应增大。血小板较小，所以沉降速率较低。我们应注意 血细胞不能承受高的离心力场，否则血细胞会受到破坏。 从离心机的发展对其转速还要进一步提高，由超速发展成超高速，以满足分析一般低分 子有机物的需要。调频电机的使用有效的提高了超速离心机的转速，随着调频电机技术的不 断完善及创新，更加提高超速离心机的转速，是今后研究的方向。从控制处理系统来看，由 于电子计算机技术直接应用与离心机，使未来的离心机更加精确化、操作简便程控化、结果 及数据处理完全自动化。同时，多种分析技术、多种保护装置、多种自检修系统应用于离心 机，未来的离心机将是一种多功能的仪器。它不单纯是对物质的分离、制备和纯化，已走向 国防建设上，走向临床对骨折病人的治疗上的应用更加广泛化。同时，它的使用更加安全可 靠，可自动进行一般故障的检修，警示离心机使用过程的错误，保护离心机不被误用损坏， 因而其使用寿命更长。总之，今后离心机的发展趋势，朝着完全人工智能化的方向发展