
低速离心机病理样本是否适合低速离心?
一、低速离心机原理与分类
低速离心机(通常转速在数百至一万转/分钟,RCF 在数百至数千×g)主要用于较大颗粒或细胞级别的分离。其核心部件包括定子、转子、密封轴承和驱动电机,通过离心力使样本中的不同组分按密度分层。按功能分,有角转子式、水平转子式及专用收集头式。了解其工作原理及性能参数,是判断是否适合病理样本离心的前提。
二、病理样本类型与处理需求
病理样本多为组织块、细胞悬液、石蜡切片脱蜡后产物或血液、胸腹水等体液。不同样本对离心参数、温度保护、缓冲体系及操作流程有不同要求:
组织块匀浆:需低速预离心去除大颗粒组织碎片;
脱蜡切片水相提取:去除蜡屑,保持核酸或蛋白活性;
细胞培养上清:分离细胞碎片与可溶性因子;
生理体液:分离细胞成分与血浆/浆液。
三、低速离心机适用范围评估
对于上述样本,低速离心机能完成初步粗分:
组织碎片去除:300–1,000×g 离心 5–10 分钟,可有效沉降大颗粒;
细胞回收:500–2,000×g 离心 3–5 分钟,回收大多数细胞(如巨噬细胞、上皮细胞);
玻片脱蜡液澄清:1,000×g 离心去悬浮蜡屑,减少下游污染。
但对于更精细的胞器分离(线粒体、核糖体)、亚细胞结构或超滤前处理,则需超速或梯度离心。因此,低速离心机多用于样本的预处理与粗分,不宜作为最终纯化手段。
四、离心前样本制备与保护措施
预冷与稳温:病理样本分子敏感,离心前应将转子与离心管预冷至 4 ℃;
缓冲体系选择:常用 PBS、HEPES 或含蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液,避免高盐、表面活性剂过量;
去泡与分批装管:防止气泡导致样本不均匀受力;若体积过大,分多管离心;
标记与编号:一对一对应病理编号与管号,避免样本混淆。
五、转速与时间参数优化
不同样本需根据大小与密度调整:
巨块组织与大细胞团:300–500×g、5–8 分钟;
普通上清与细胞碎片:800–1,000×g、5 分钟;
混悬液澄清:1,200–1,500×g、3–5 分钟。
参数过低导致沉降不完全,过高会将目标成分意外沉降或破坏细胞结构。建议先行预实验,记录各参数对沉降效果的影响,再制定统一 SOP。
六、温度控制与样本活性维护
病理样本中的酶、蛋白、核酸极易受温度影响。低速离心多发生在 4 ℃ 环境:
离心仪制冷功能:合理设置目标温度,启停前达到平衡;
间歇操作:连续多次离心时,每次间隔取出转子查看温度,防止过热;
冷却支架与冰浴:放置离心管于冰上或保温盒中,进一步降低热损伤。
七、离心管材质与离心介质选择
管材质:聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)管,耐低温、抗化学;对于需避光样本,可选棕色离心管;
离心介质:纯缓冲液适用于大部分预处理,若需密度分层,可加入蔗糖、Percoll 等梯度;
管填充体积:离心管不能装满,应留 10–20% 空间,防止旋转时液体溢出和气泡产生。
八、实验室操作规范与安全防护
个人防护:穿实验服、戴手套、护目镜或面罩,防止病理样本气溶胶或液体飞溅;
一次性耗材:尽量使用单次离心头与隔离帽,防止交叉污染;
废弃物处理:离心后样本残留管与缓冲液纳入生物危害废弃物管理;
仪器维护:定期校验转子平衡、检查密封圈与电机状态,保证安全锁、门盖联动正常。
九、临床与科研案例分析
细胞免疫组化:科研中用低速离心 800×g 去除组织碎片,上清用于蛋白定量,成功提高抗体标记比率;
临床血液样本:300×g 离心分离血浆用于代谢组学分析,平滑曲线背景干扰降低 30%;
转化医学研究:对脱蜡切片提取核酸,低速离心去蜡后 PCR 扩增效率提高明显,产物完整度提升。
这些案例表明,合理利用低速离心对预处理与净化效果显著,但需结合下游需求与样本特性。
十、总结与建议
总体而言,低速离心机可作为病理样本的初级分离与粗净化工具,适合去除大颗粒组织碎片、细胞团及石蜡杂质,并为后续超速离心、梯度分离、色谱或分子检测提供预处理清洁样本。关键在于:
明确样本类型与分离目标,选择合适离心力与时间;
严格温控与缓冲条件,维护生物活性;
规范操作与安全管理,防止交叉污染与样本丢失;
结合案例与实验优化,不断完善 SOP。
