실험실 원심분리기란 무엇입니까?

폴 헤니 | 2023년 5월 31일

실험실 원심분리기는 질량에 따라 물질을 분리하기 위해 액체 샘플을 고속으로 회전시킵니다. 일반적으로 로터가 회전할 수 있는 수직 전동 축과 그 위에 덮개가 있는 상단 로딩 웰로 구성됩니다. 로터는 일반적으로 로터에 꼭 맞는 특수 원심분리 튜브를 단단히 고정하도록 설계되었으며 고강도 플라스틱이나 유리를 사용합니다. 소형 원심분리기는 벤치탑 장치인 반면, 대형 원심분리기는 바닥에 세워져 있습니다. 회전 속도는 저속 임상 원심분리기의 경우 약 4,000rpm부터 마이크로 및 고속 원심분리기의 경우 약 20,000rpm에 이르는 반면, 최신 초원심분리기는 40,000rpm 이상의 속도로 회전합니다.

일반적으로 고정 각도 로터는 튜브가 삽입되는 구멍이 포함된 간단한 재료 블록을 사용하여 샘플 튜브를 고정 각도로 고정합니다. 흔들리는 버킷 로터에는 각 튜브에 대한 경첩이 포함되어 있어 튜브는 가속도 선을 따라 방향이 지정됩니다. 정지 상태에서는 중력에 의한 유일한 가속도가 아래쪽을 향하고 구심 가속도가 중력보다 커지면 수평을 향해 점진적으로 이동합니다. 구역 로터에는 샘플을 보관할 수 있는 단일 중앙 영역이 있습니다.

과도한 진동과 잠재적인 치명적인 고장을 방지하려면 원심분리기의 균형을 올바르게 맞추는 것이 매우 중요합니다. 고속으로 작동할 때 원심분리기에 저장된 운동 에너지는 매우 높을 수 있으며 이 에너지의 갑작스러운 방출은 폭발 장치와 동일할 수 있습니다. 균형은 샘플 튜브와 밸런스 튜브를 결합하여 달성됩니다. 로터의 부식과 균열은 엄청난 원심력으로 인해 로터가 파열될 수도 있으므로 검사와 유지 관리가 중요합니다.

생화학 및 세포 생물학에서는 세포 소기관이나 바이러스를 분리하기 위해 차등 원심분리를 사용하는 경우가 많습니다. 원리는 부유 입자가 가라앉는 속도가 중력, 입자와 유체 사이의 밀도 차이, 유체의 점도, 입자의 크기와 모양에 따라 달라진다는 것입니다. 입자의 밀도가 유체보다 높으면 침전되고... 밀도가 낮으면 뜨게 됩니다. 입자가 클수록 더 빠르고 더 낮은 힘으로 침전됩니다. 부력 밀도 원심분리는 밀도에 따라 입자를 보다 정확하게 분리합니다. 분자, 분자 동위원소 및 DNA 서열을 분리하는 데 사용할 수 있습니다.