離心機簡介及其在新冠病毒分離中的應用

一、應用場景

實驗室離心機是一種通過繞固定軸對物體進行旋轉，使其受到離心力作用而加速物質沉降速度并實現不同分子顆粒分離 的實驗設備。

離心機廣泛應用于化工、食品、制藥、環保、教學、醫療等科學研究和生產部門，在物質分離和提取方面起到十分重要的作用，已成為現代科學研究重要儀器設備之一，更是生物學、生物化學、醫學、生物工程、生物制藥等行業科研與生產的重要設備。

二、原理

離心是利用離心力將顆粒/不同沉降系數的物質從溶液中分離出來的一種技術。

離心機就是應用了離心原理，根據顆粒的大小、形狀、密度、溶液粘度等差異，通過離心機上轉子的高速旋轉產生強大的離心力，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和浮力密度的物質分離或分層分級，離心過程中密度較大的粒子會被更快地拋到離心管外側，而較輕的顆粒則會移向中心，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

目前市面上離心機的種類繁多，在不同領域有不同適用的離心機。根據轉速不同、是否制冷、設備大小等標準可以進行以下分類：

按轉速不同分為：低速離心機、高速離心機、超高速離心機等

按是否制冷分為：冷凍離心機、普通離心機等

按應用場景分為：實驗室離心機、工業離心機等

按設備大小分為：迷你離心機、臺式離心機、立式離心機等

四、實驗室離心機常見應用

實驗室離心機常用于不相溶液體的分離、蛋白質提純、懸乳液沉淀分離、細胞提取、 DNA/RNA提取、PCR板離心、生物成分沉淀等領域。

五、離心機在新冠病毒研究中的應用

在如今新冠疫情成為了常態性現狀的背景下，對于新冠病毒的研究是當前生物學、醫學等科研人員研究的一大重點。2020年初，北京協和醫院就發布了新冠病毒操作指南。以下是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樣本，渦旋振蕩15s，室溫靜置10min。

2、將上述EP管放入離心機內瞬時離心以去除可能殘留在EP管蓋上的裂解產物，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管放入離心機內瞬時離心以去除可能殘留在EP管蓋上的裂解產物，防止污染。

5、向離心柱加入裂解產物630μl，并用8000rpm轉速離心1min。建議在生物安全柜中進行離心，防止樣品泄漏和污染帶來的危害，若離心機在生物安全柜之外，則每次使用前都需進行外表面消毒。

6、更換廢液收集管，要從離心機中小心取出離心柱，將上層離心柱轉移到新收集管中，繼續將剩余裂解產物630μl加入離心柱中，若樣本體積大于140μl時需重復此步驟，直到全部裂解產物都過柱離心，8000rpm轉速離心1min，之后小心地將離心柱轉移到新的收集管中。

7、取500μl AW1加入離心柱中（注意，此處加樣操作時務必將移液器吸頭接觸離心柱內壁緩慢加樣），8000rpm轉速離心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，置于離心機中使用最大轉速離心1min，以確保將AW2中的殘液離心干凈

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，將其放入離心機中8000rpm轉速離心1min來回收核酸。

11、丟棄離心柱，此時EP管中就是我們想要提取的核酸了，之后做好標記與登記。