
低速离心机取样品时是否需停机后完全静止?
一、惯性与残余旋转:取样前静止的必要性
离心机在工作状态下,转子以一定角速度旋转,产生离心力将样品中的组分分离。当停止加速后,转子并不会瞬间停下,而是依靠摩擦和制动系统逐渐减速。此时,转子内部依然存在一定的剩余转速,若此刻打开离心机盖取样,残余离心力和气流紊动可能引发:
样品再分层:细胞或颗粒在缓慢减速过程中仍受不均匀离心力影响,原本已分离的界面可能重新混合;
气流扰动:转子减速时腔体内会出现气流涡流,对未取出的样品管产生侧向冲击,导致微量液滴回流管壁;
安全隐患:转子突然开启可能甩出断裂的小部件,或液滴溢出污染腔体、危及操作人员。
因此,为了确保样品完整性和操作安全,强烈建议在取样前待转子完全静止,确认仪器处于“零转速”状态。
二、设备制动方式与停转时间
不同型号低速离心机的制动方式可分为“惰行制动”(coast down)和“动力制动”(brake)两种:
惰行制动:关闭电机后依靠摩擦力自然减速,停转时间长且平滑,对样品冲击小,但需等待较久;
动力制动:通过反向电流或机械刹车迅速刹停,停机时间短,但可能产生瞬时急变加速度,对细胞或泡沫结构产生剪切损伤。
根据实验需求与离心参数,应选择合适的减速模式。若样品对剪切敏感,应优先使用惰行制动并耐心等待完全静止;若时间紧迫,可在动力制动后额外延长静止等待时间,以消除剩余惯性。
三、样品类型与分离目标对停机要求的差异
细胞沉淀:须避免剧烈剪切和气泡扰动,否则细胞团聚体会破裂或重悬。取样时务必要零转速,并可开启离心机防护门后,轻轻晃动支架,确保残余液滴回流至管底。
蛋白质分离:部分蛋白易形成沉淀或胶状物,若在减速阶段扰动,可能破坏复性结构;建议在完全静止后预留1~2分钟静置,让微小沉淀充分稳定再取样。
密度梯度分离:梯度层次极其微弱,任何振动都可能造成界面混合。除必须完全停机外,还应在取样前对管架进行轻微抖动,以便将管壁附着物收集到底部。
四、操作流程:停机取样的规范步骤
程序设置
选择合适的减速曲线:如“慢速”或“无刹车”模式;
在设置程序中加入“停机完成后报警”选项,提示操作人员;
停机确认
仪器面板显示“0 rpm”且指示灯熄灭;
机内风扇完全停止,若有残余噪音,继续等待;
安全开盖
戴好防护手套和护目镜;
轻轻解锁盖锁,不要猛拉或用力过度,以防真空或压力突变;
取样动作
双手干燥、无油,即取即放,避免手部震动导致样品回流;
若管壁有残留液滴,可将试管略微倾斜,让液滴自然滴回沉淀层;
二次确认
样品取出后,观察沉淀层完整性,确认分离效果;
取样结束后,及时进行后续实验或储存,避免长时间暴露。
五、仪器维护与校验:确保停机准确性
制动系统保养:定期检查动力制动电路与机械刹车片,确保制动响应迅速且平顺;
转速传感器校准:使用校准转速计对比面板读数,确保“0 rpm”指示真实可靠;
润滑与摩擦力控制:摩擦过大延长惰行停机时间,摩擦过小影响平稳性;按厂家建议更换轴承润滑油;
底座水平与减震垫:地面不平或减震垫损坏均会导致离心时振动加剧,延长停机时间并增加安全风险。
六、常见误区与纠正
误区:只要面板显示停转即可快速开盖
纠正:仍需观察机内风扇和刹车状态灯,耐心等待全部动力输出停止。
误区:取样过程中手臂支撑可减少停机等待
纠正:手臂或支架任何震动都可能破坏沉淀层,应完全静止后再操作。
误区:惰行模式太慢,应一律用动力制动
纠正:应根据样品特性权衡,必要时结合二次静置。
七、案例分析:不同场景下的停机取样实践
高校学生实验室:为缩短等待,可在惰行结束后继续静止2分钟;同时在实验报告中注明具体静置时间,保证数据可比性;
临床检验中心:对血液分层取上清血浆,需在“0 rpm”且盖锁指示处于解锁状态后,使用自动移液器快速取样,最大程度减少操作时间;
工业生产检测:大批量样品需循环作业,可将多台离心机错峰停机取样,减少对单台制动系统的频繁冲击。
八、总结与建议
停机完全静止取样是低速离心操作的基本准则,关乎分离效果与人身安全;
根据样品性质灵活选择减速模式,对敏感样品优先惰行、动力制动后再静置;
完善的维护与校准,能保证“0 rpm”指示的准确性,减少误操作风险;
规范化操作流程与培训,让实验室全体人员明确取样时机与步骤,形成统一标准;
记录与反馈,在实验日志中注明停机与取样时间,便于质量追溯与持续改进。
