干細胞離心機分離原理

細胞分離就是通過物理、生物、化學的方法，將生物組織分離為單細胞分散系的過程。干細胞分離的方法有很多，離心分離是常用方法之一。 離心技術是利用物體高速旋轉時產生強大的離心力，使置于旋 ...

細胞分離就是通過物理、生物、化學的方法，將生物組織分離為單細胞分散系的過程。干細胞分離的方法有很多，離心分離是常用方法之一。 

離心技術是利用物體高速旋轉時產生強大的離心力，使置于旋轉體中的懸浮顆粒發生沉降或漂浮，從而使某些顆粒達到濃縮或與其他顆粒分離之目的。這里的懸浮顆粒往往是指制成懸浮狀態的細胞、細胞器、病毒和生物大分子等。離心機轉子高速旋轉時，當懸浮顆粒密度大于周圍介質密度時，顆粒離開軸心方向移動，發生沉降；如果顆粒密度低于周圍介質的密度時，則顆粒朝向軸心方向移動而發生漂浮。根據離心原理，離心技術又可以分為差速離心法、密度梯度離心法和沉降平衡離心法。而在細胞分離技術主要采用差速離心法和密度梯度離心法。

1、差速離心法
不同種類和功能的細胞的大小和形狀是不一樣的，差速離心法就是通過逐步增加相對離心力，使一個非均相混合液內形狀不同的大小細胞顆粒分步沉淀，從而達到分離的目的。

2．密度梯度離心法 
用一定的介質在離心管內形成連續或不連續的密度梯度，將細胞混懸液或勻漿置于介質的頂部，通過重力或離心力場的作用使細胞分層、分離。密度梯度離心常用的介質為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。分離活細胞的介質要求：①能產生密度梯度，且密度高時，粘度不高；②PH中性或易調為中性；③濃度大時滲透壓不大；④對細胞無毒。

1）速度區帶離心法。離心前，離心管內先裝入蔗糖、甘油、CsCl、Percoll等密度梯度介質，待分離樣品鋪在梯度液的頂部，離心管底部或梯度層中間，同梯度液一起離心，利用各顆粒在梯度液中沉降速度或漂浮速度的不同，使具有不同沉降速度的顆粒處于不同密度的梯度層內，達到彼此分離的目的。本法可分離各種細胞、病毒、染色體、脂蛋白、DNA和RNA等生物樣品。

2）預制梯度等密度離心法。要求在離心前預先配制管底濃而管頂稀的密度梯度介質，常用介質有蔗糖、CsCl、Cs2SO4等，待分離樣品一般鋪在梯度液頂上，如需挾在梯度液中間或管底部，則需調節樣品液密度。離心后，不同密度的樣品顆粒到達與自身密度相等的梯度層，即達到等密度的位置而獲得分離。

3）自成梯度等密度離心法。某些密度介質經過離心后會自成梯度，例Percoll，可迅速形成梯度，CsCl、Cs2SO4和三碘甲酰葡萄糖胺經長時間離心后也可產生穩定的梯度。需要離心分離的樣品可和梯度介質先均勻混合，離心開始后，梯度介質由于離心力的作用逐漸形成管底濃而管頂稀的密度梯度，與此同時，可以帶動原來混合的樣品顆粒也發生重新分布，到達與其自身密度相等的梯度層里，即達到等密度的位置而獲得分離。

3．沉降平衡離心法
根據被分離物質的浮力密度差別進行分離，所用的介質起始密度約等于被分離物質的密度，介質在離心過程中形成密度梯度，被分離物質沉降或上浮到達與之密度相等的介質區域中停留并形成區帶。 

離心技術最關鍵的儀器設備是離心機。一般認為，一般認為，轉速為10~25Kr/min的離心機稱為高速離心機；轉速超過25Kr/min，離心力大于89Kｇ者稱為超速離心機。目前超速離心機的最高轉速可達100Kr/min，離心力超過500Kg。而干細胞的分離所用離心機的轉數大約在5Kr/min.