遠心機械の導入

遠心分離機は、化学、生化学、分子生物学などの分野に不可欠な密度に基づいて、遠心力を使用して密度に基づいて物質を分離する重要な科学装置です。それは低、高、および超速度のバリアントであり、回転速度と容量が重要な要因です。厳格な安全手順を順守することが不可欠です。

この記事では、次のポイントから遠心分離機を紹介します。

遠心機械の作業理論 

遠心機械の分類

遠心機のコンポーネント

遠心分離機の主な技術パラメーターとパフォーマンスインデックス

遠心分離機のアプリケーションとメンテナンス

一般的な遠心分離機の障害とトラブルシューティング方法

遠心機械の作業理論

一般原則

• 遠心分離機の動作原理は、遠心力の適用に基づいています。

• 遠心分離機は高速で回転し、混合物内の異なる密度または粒子サイズの物質を分離します。より密度または大きな粒子は外側の端に強制され、軽いまたは小さな粒子は中心に近づいたままです。

• この原則は、医学、科学、産業などのさまざまな分野で広く使用されています。

特定の方法

l 微分速度遠心分離法

この方法は、遠心力場の異なる粒子の堆積速度の違いを利用します。同じ遠心分離条件下で、相対遠心力を継続的に増加させることにより、不均一な混合物の異なるサイズと形状の粒子が段階的に沈殿します。主に、オルガネラやウイルスなどの一般的なサンプルと特別なサンプルの分離に使用されます。

l 等視濃度遠心分離法

サンプルは、特定の不活性勾配培地で遠心沈殿または沈降平衡を抱えています。特定の遠心力の作用の下で、粒子は勾配液体の特定の特定の位置に分布し、異なるゾーンの分離をもたらします。

遠心機械の分類

• 目的に応じて：準備と分析の両方の準備タイプ、分析タイプ、および二重目的タイプ

• 速度に応じて：低速、高速、超遠心分離など。

• 構造に応じて、ベンチトップタイプ、マルチチューブマイクロタイプ、細胞塗抹型、血液洗浄型、高速冷蔵型、大容量低速冷蔵型、ベンチトップ低速自動バランスの遠心などに分けることができます。

遠心分離機の種類

低速遠心

これらは、4000〜5000 rpmの最高速度で動作する日常的な粒子ソートのために研究所で頻繁に使用されます。温度調節のインスタンスはほとんどなく、室温で頻繁に動作します。これらの遠心分離機は、血漿と血清、ならびに脳脊髄液、胸膜、腹膜液、尿などの成分の分離に使用されるスイングバケツおよび固定角ロータータイプを採用しています。

高速遠心分離機

繊細な生物学的分子の批判的分析のために動作の温度と速度の両方を調節するためのデバイスを含む、1分あたり15,000〜30,000の回転の範囲の幾分速い速度で動作することができます。これらの遠心分離機は、固定角度、スイングバケツ、垂直の3つのローターを採用しています。それらは、DNAおよびRNA精製、細胞内分画、およびミトコンドリアのような細胞成分の分離に使用されます。

超遠心

これは、従来の遠心分離機が速い速度で分離できない小さな分子を分離できる高度に開発された洗練された遠心分離機です。超遠心ローター速度は、60,000〜150,000 rpmの範囲です。グループまたは連続フローシステムとしてサンプルを実行し、より大きくなります。超遠心分離症は、核酸およびタンパク質の精製の分子生物学と生化学の領域で不可欠です。

遠心機のコンポーネント

ローターの導入

ローターは、サンプルの分離に使用される遠心分離機のコア成分であり、その速度はローターの材料と強度に依存します。低速遠心分離機は通常、強力でありながら軽量のスーパーハードアルミニウム合金を使用しますが、超遠心分裂はチタン合金を使用します。一般に、同じタイプの遠心分離機の場合、より軽く、より小さな容量の容量が高速で回転するのに対し、より重いローターは低速度で回転します。遠心分離機は、多くの場合、さまざまなローター形状を持ち、それぞれが異なる遠心力場と堆積距離を反映しています。分離要件に基づいたローターの適切な選択は、実際のアプリケーションでは重要です。

一般的なタイプのローター

固定角度ローター：これらのローターは、チューブを垂直に14〜40°の角度で保持し、粒子が放射状に外側に移動しながら短い距離を移動し、差動遠心分離で使用されます。

スイングバケットローター：これらのローターは、遠心チューブとともに、粒子がより長い距離を移動するように加速時に水平方向の位置にスイングし、それにより上清からペレットからの容易な分離を促進します。これらのタイプのモーターは、密度勾配遠心分離で使用されます。

垂直ローター：これらはチューブを垂直に保持します。つまり、モーター軸に平行になり、粒子は分離のために短い期間でより短い距離を移動します。これは、イソピクニックおよび密度勾配分離に使用されます。

遠心分離機の主な技術パラメーターとパフォーマンスインデックス

1. 最高速度： RPMで測定された遠心ローターが達成できる最高の回転速度。

2. 最大遠心力： 「G」で測定された遠心分離機によって生成された最大相対遠心力（RCF）。

3. 最大容量： 通常、「m×n」として表される1つの遠心分離サイクルで処理できる最大サンプル量。 （ここでは、「M」は一度に収容される遠心チューブの最大数を示し、「N」は「ML」で測定された2つの遠心チューブで分離できる最大サンプル量を表します。）

4. 速度範囲（速度設定範囲）： 遠心分離機のローター速度の調整可能な範囲。

5. 温度制御範囲： 遠心動作中に制御できるサンプル温度の範囲。

6. 動作電圧： 遠心分離機が動作するために必要な電圧。

7. 消費電力： 通常、遠心モーターの定格電力を指します。

遠心分離機のアプリケーションとメンテナンス

回転速度が高く、遠心分離機によって生成される実質的な遠心力により、不適切に利用されているか、定期的な検査とメンテナンスがない場合、深刻な事故が発生する可能性があります。したがって、操作手順とメンテナンスは、使用中に厳密に付着する必要があります。

1. バランスを保ちます： 遠心管とその内容は事前にバランスを取り、対称的に配置する必要があります。ローターの周りに荷重が均等に分布するように、奇数のチューブをローターに積み込んではいけません。

2. 適切な解決策を負荷： 遠心分離を開いていると、遠心分離中に投げ出されないように過度のソリューションを搭載しないでください。ローターの不均衡、錆、または腐食を引き起こします。

3. 観察を続ける： 遠心分離プロセス中に、遠心分離の機器を常に観察して、それらが適切に機能しているかどうかを判断する必要があります。異常が発生した場合、検査のために機械をすぐに停止する必要があり、誤動作を迅速に排除する必要があります。根本原因が識別されるまで操作を続けてはなりません。

4. それぞれの使用前の検査： 均衡を維持するために、異物や土のためにローターの開口部を厳密に検査する必要があります。ローターには、損傷や摩耗の兆候がないか確認する必要があります。

5. プラスチックチューブに注意してください： プラスチック遠心チューブの使用頻度を制御し、一致する仕様を確認します。異なるタイプの遠心チューブには、異なる材料特性と最大速度制限があります。

6. 事前冷却： 低温でサンプルを遠心分離する場合、一定の期間前冷却が必要です。

7. 定期的なメンテナンス： 遠心分離機の本体の水平性は、3か月に1回調整する必要があります。定期的に使用していない場合は、毎月1〜2回、毎月0.5時間低速で開始する必要があります。

一般的な遠心分離機の障害とトラブルシューティング方法

一般的な障害

1. モーターが走っていない

2。モーターは定格速度に達しません

3。ローターの損傷

4。冷凍パフォーマンスの開始の失敗または不十分な冷却性能

5。遠心体からの過度の振動または異常なノイズ

トラブルシューティング方法

モーターが走っていない場合

1. メインパワーインジケーターライトオン：ヒューズが吹き飛ばされているかどうかを確認し、電源コード、プラグ、ソケットの間の良好な接触を確認します。

2。メインパワーインジケーターライトオンですが、モーターは起動できません：

（1）バンドスイッチまたは磁器変数抵抗器が損傷しているかどうか、または接続線が切断されているかどうかを確認します。

（2）磁場コイルの切断または内部的に短絡接続を確認します。

3.真空ポンプゲージと油圧インジケーター値を確認します。

モーターが定格速度に達しない場合

1。シャフトの損傷または閉塞を駆動します。すぐに掃除して交換する必要があります。

2.整流子とブラシをきれいにして、良好な接触を確保するか、それらを交換します。

3. ローターコイル巻線の短絡または開いた回路を確認してください。

ローターの損傷の場合

1. ローターヘッドは、金属疲労、過速、過速、化学腐食、不適切な選択、動作中の不均衡の使用、および温度制御障害などの要因により、遠心分離機チューブを破裂させる可能性があり、サンプルの漏れとローターヘッドの損傷につながります。電気モーターには、定期的な潤滑が必要な上部および下部ベアリング（6か月ごとまたは毎年）が必要です。

2。オペレーターは、運用手順に熟練し、適切な遠心チューブとローターヘッドを正しく選択し、ローターヘッドの使用のための安全因子と保証期間を順守する必要があります。

冷凍装置の開始の失敗または冷却パフォーマンスの低下

1.停電、電源コードとヒューズを個別に確認します。

2。低電圧は、冷凍庫の開始を防ぐ安全装置をトリガーします。

3.電力電圧が180Vから190Vに低下すると、冷凍庫が開始できず、冷却効率に影響します。

4.換気性能の低下は、冷却効率にも影響を与える可能性があります。

遠心体からの過度の振動または異常なノイズのために

1.遠心チューブの重量は不均衡であり、非対称に配置されます。

2。ローターの穴には異物があり、負荷は不均衡であるか、資格のないチューブスリーブが使用されています。

3.ローターシャフトの上端にある固定ナットは緩んでおり、ローターシャフトの摩擦または曲げを引き起こします。

4.磁場の中心にないモーターローターは、ノイズを生成します。

5.ベースの減衰スプリングの固定ネジは緩んでいるか、スプリングの1つが壊れています。

6.ローター自体が損傷しています。