
微量离心机如何离心粘稠样本(如组织匀浆)?
一、样本预处理:降低粘度、去除大块杂质
酶消化或化学分解
对于致密组织,可先用胰蛋白酶、胶原酶等酶解,使细胞外基质部分降解,降低整体黏滞性;
也可酌情添加少量去污剂(如0.1% Triton X-100)协助破碎,但须考虑后续实验对去污剂的敏感性。
稀释与缓冲
以合适比例缓冲液(如PBS、Tris-HCl)将匀浆体积稀释2–5倍,既减小剪切阻力,也有助于分散颗粒;
若实验允许,可加入甘油至5–10%,进一步改善流动性并稳定蛋白。
过筛与预离心
通过40–100 μm细胞滤网,将未破碎大组织块或纤维性杂质去除;
预离心(2,000–3,000 ×g,4 °C,5 min),去除大颗粒后,再对上清进行高速离心。
二、离心管与转子选择:兼顾耐压与兼容性
管材和壁厚
管内体积与填充率
样品体积建议控制在管容量的50–80%以内,过满易在离心过程中形成液面波动;
如果样品更粘稠,应适当减小装载量,避免管内压力分布不均。
转子类型
固定角度转子(一般为45°):有利于颗粒较快沿管壁下沉,沉淀斑呈扇形;
摆动式转子(水平转子):沉淀集中于管底,方便回收,但平衡要求更高。
三、离心参数设定:结合RCF与时间权衡
相对离心力(RCF)计算
公式:RCF = 1.118 × 10⁻⁵ × r × (RPM)²,其中r为转头半径(cm)
根据颗粒大小、悬浮介质粘度,粘稠样本可适当提高至10,000–15,000 ×g;
转速与循环次数
若单次离心沉淀不完全,可分多次进行,每次设定较短时间(如5 min),中间轻轻吸取上清再继续;
或者先行低速(5,000 ×g,2 min)去除大块杂质,再高速(12,000 ×g,10 min)收集所需成分。
温度控制
为保护蛋白与酶活性,应在4 °C环境下运行;
如果离心机无制冷功能,可在冰上预冷离心管,且连续离心间隔短,保持试剂低温。
四、加速与减速程序:保护沉淀结构
软启动(低加速)
粘稠样品易在快速加速时剧烈振荡,建议选择加速等级2–4(满分5级),减小液体扰动;
软停止(低减速)
避免快速泄能导致沉淀被重新悬浮,减速等级≤3为宜;
如无分级可选,尽量开启“刹车”开关以降低制动强度。
五、平衡操作:确保转子寿命与运行安全
等重量对称放置
粘稠度高的样本质量难以肉眼判断,需在天平上认真配对,每组管差值≤0.01 g;
空管平衡
如样本数量为奇数,可以等量水或缓冲液补足空管,确保对称;
检查卡槽和转子接口
定期清理转子槽内杂物,避免因微小异物造成离心过程中的震动。
六、离心后处理:轻柔回收与二次清洗
弃去上清
使用低粘度吸头或移液枪,沿管壁缓慢移除液体,避免吸入沉淀团;
二次洗涤
若需去除杂质,可在管底加适量洗涤缓冲液(如PBS),轻轻颠倒混匀后再重复一次短时间离心;
沉淀溶解
根据后续实验,加入适量裂解缓冲液缓慢溶散,必要时可在冰浴或超声条件下轻柔处理。
七、常见故障及排除
问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
---|---|---|
转子剧烈振动或异响 | 平衡不佳或管中漏液 | 重新精准配重;检查管塞是否紧密;清理残液 |
样本分离效率低 | 粘度过高或RCF不足 | 提高稀释倍数;增大RCF或延长离心时间;分步离心 |
管壁出现泡沫 | 样本剧烈搅动或缓冲液不兼容 | 选择更柔和的加速/减速程序;更换适合的裂解/洗涤缓冲液 |
温度异常升高 | 制冷系统故障或超负荷运行 | 减少单次样本量;清理冷凝器;联系维护人员检查制冷模块 |
八、进阶技巧与应用
结合过滤柱技术
对于核酸或蛋白纯化,可先将匀浆上清通过硅胶柱或磁珠富集,再予以微量离心机快速脱除剩余液体;
多孔板离心
梯度离心
在照片上建立连续蔗糖或聚乙二醇梯度,将样品分层加载,通过高密度介质进一步分离细胞器或大分子复合体。
九、小结
粘稠样本在微量离心机上的成功处理,关键在于预先降低黏度、精确控制离心力与温度、合理设置加减速程序以及严格执行平衡原则。通过分步预离心、梯度分离或结合过滤、磁珠技术,能够进一步提高分离纯度与回收率。掌握上述技巧,可显著提升组织匀浆、粘多糖样本或高蛋白溶液等复杂体系的离心效率,为后续实验提供稳定可靠的样品基础。