管架离心机是否支持96孔板离心？
一、前言
随着高通量技术在生命科学、医学检测、药物筛选等领域的广泛应用，96孔板（Microplate）作为标准化的实验耗材，已成为平行样本处理与分析的主流格式。传统管架离心机（Fixed‐angle Rotor Centrifuge）多用于离心管（如1.5 mL、2 mL、15 mL、50 mL等），但实验室也普遍希望利用现有离心设备对96孔板进行离心，以便在洗涤、分离、沉淀等实验步骤中提高通量与效率。本文将深入探讨管架离心机是否支持96孔板离心的问题，涵盖适用条件、所需附件、安全平衡、性能限制、操作要点及替代方案等方面，旨在为科研人员提供全面、可操作的参考指南。
二、96孔板离心的应用场景
高通量核酸提取
96孔板格式的磁珠或柱式核酸提取工具盒，通过离心方式可实现上千个样本的并行处理。酶反应与洗涤流程
在ELISA、PCR产物清洗、蛋白酶解、细胞裂解等多步反应中，通过96孔板离心去除杂质或沉淀产物，可显著缩短实验时间。药物筛选与溶剂萃取
微量成分的沉淀或分相，多采用板式离心加速上清和底物分离。细胞成像预处理
微孔板中细胞离心沉降固定，利于后续免疫荧光染色与高通量成像筛选。
三、管架离心机支持96孔板离心的关键因素
平板转子（Microplate Rotor）：部分离心机品牌提供专用的平板转子，可直接装载1–2块96孔板，转速一般限制在2 000–3 000 rpm；
管架转子+转盘适配器：通过在固定角度管架转子上安装圆盘式适配器（Plate Carrier），可在原有转子孔位基础上实现平板安装。
平衡与载荷分布
对称装载原则：无论单板或双板，都必须严格对称平衡；常见做法是安装两块相同体积、相同液量的板；
空位补偿：若只需处理一块板，另一侧必须放置等质量的对称配重件（如空板或配重器）。
转速与RCF限制
由于平板离心板面较大，离心半径和离心管不同，RCF（相对离心力）计算需考虑板中心到转子轴心距离；
大多数平板离心仅需要低RCF（≤1 000×g），对应2 000–3 000 rpm即可满足；超高速离心机虽可到达20 000 rpm，但不建议用于板式离心，否则易导致板形变或破裂。
温控与密封性
部分实验（如细胞固定、酶活性测定）需低温保护；冷冻型离心机需确保适配器与板的密封程度，避免冷凝水滴入孔内；
某些型号离心机加热功能受限，不支持加热板式容器。
四、常见适配器与附件类型
硅胶或EVA泡棉夹持板
通过在适配器槽口放置弹性泡棉，将96孔板轻柔夹紧，防止离心过程中板与适配器间松动。
金属或塑料夹具（Plate Carrier）
按国际标准麦肯托什孔距（127.76 mm × 85.48 mm）制造，可固定通用板型；
材质多为铝合金或聚丙烯，兼顾刚性与耐化学性。
平衡配重块
配合单板使用时需要的等质量配重块，多为铝制或不锈钢制件。
盖板或板压盖
有低压盖或简易顶针设计，可在离心力下防止板内样本飞溅；
不适合高压密封离心，仅用于轻度离心。
五、操作要点与注意事项
装板前的检查
确认板内样品体积一致，避免因液面差异引起失衡；
检查孔口是否有气泡或残留液滴，避免离心过程中飞溅。
平衡装载
严格按照对称原则同时装载两块板；
若需单板离心，必须对称放置质量相同的空板或配重块。
转速与时间设定
根据实验需求，优先使用低RCF（≤1 000×g）模式；
离心时间不宜过长，通常控制在1–5分钟内；
冷冻型离心机应在达到预冷温度后再开始离心，避免样品温度突变。
离心机状态监控
启动过程中如出现振动、异响或报警，立即停止并重新平衡；
观察腔体温度与冷凝情况，及时清理腔体底部积液。
离心后取出
等待转速完全停止并确认门锁解除后方可开盖；
小心取出板，避免倾斜或挤压导致孔内残留液滴飞溅。
六、性能限制与风险评估
最大RCF受限
平板离心主要为轻离心，若实验需高RCF（＞3 000×g）或微粒级分离，建议改用微量离心管或专用深孔板转子。
板型兼容性
部分平板（如深孔板、V底板）壁厚不一，可能与适配器配合松紧度不匹配，影响平衡；
某些表面处理板（疏水或涂层）对离心应力敏感，易导致涂层剥落。
温度均匀性
冷冻型离心机在平板模式下，腔体温度分布与管式离心相比可能不均匀，需做温度验证。
安全隐患
由于板面体积大、重心偏离，与常规转子相比振动敏感度更高；
使用非原厂适配器时存在强度、耐久性和电气绝缘等安全风险。
七、典型品牌与型号支持情况
| 品牌型号 | 支持96孔板离心 | 转速范围（rpm） | 推荐RCF（×g） | 附件来源 |
|---|---|---|---|---|
| Beckman Coulter | 部分Cold型号 | 200–3 000 | ≤ 1 500 | 原厂平板转子 |
| Eppendorf | 5418 R | 100–4 000 | ≤ 2 000 | 原厂板式转子 |
| Thermo Fisher | Sorvall ST16 | 100–3 000 | ≤ 1 200 | 第三方适配器 |
| Hettich | Rotanta 460 R | 50–4 000 | ≤ 2 000 | 原厂夹具及盖板 |
| Sigma | 3–18KS | 100–3 000 | ≤ 1 000 | 第三方Eppendorf |
| Hermle | Z 231 M | 100–4 000 | ≤ 2 500 | 原厂平板转子 |
| 不同厂家和机型对平板配件的支持程度差异较大，选型时务必向供应商确认平板离心及配件兼容性。 |
八、替代方案与专业设备
专业板式离心机（Plate Centrifuge）
专门为96孔板设计，转子头倾角通常固定为0°（水平）或4°；
可实现更高转速（最高6 000 rpm）和更均匀离心；
附带优选温度控制及密封功能。
微量离心管集合离心
将板上样品转移至多个微量离心管，使用标准管架离心机进行高RCF分离；
适用于需要高离心力或高温控精度的实验。
高通量自动化平台
集成吸液、注液、离心、检测于一体，采用专用板式离心模块；
可实现无人值守、批量化生产级实验。
九、结论与建议
综上所述，管架离心机在具备专用平板转子或合规第三方适配器、严格对称平衡、合理设定低RCF模式等条件下，能够支持96孔板的轻离心操作。其优点在于充分利用现有设备资源、节约成本并提高通量；但需注意平衡、安全及性能限制，不宜用于高RCF或对温控、密封性要求极高的实验。对于对板式离心性能要求更严苛的场景，建议选购专业板式离心机或高通量自动化平台，以确保实验结果的可靠性与重复性。
