時間控制是離心實驗中關鍵參數(shù)之一。在微量離心過程中,離心時間直接決定樣本中顆粒的沉降程度、上清清晰度、殘余物的量、樣本溫度暴露時間、離心結束時樣本狀態(tài)等。對于該機型而言,其時間控制功能與速度(轉速或 RCF)以及溫度設定密切相關。
該機型支持 1 分鐘至 99 分鐘的預設離心時間,以 1 分鐘為步進。
除此之外,還提供 Continuous(持續(xù)運行)模式(在界面中顯示為 “hd”/HOLD)— 即不預設結束時間,儀器持續(xù)運行直到手動停止。
時間設定在離心前即輸入,啟動后儀器會倒計時;當剩余時間少于 1 分鐘時,顯示通常切換為秒數(shù)顯示。
因此,理解和合理設定離心時間對于確保樣本處理效果、保護樣本結構、節(jié)省實驗室時間、提升通量效率都非常關鍵。
在該機型的用戶界面上,常見的控制元素包括:啟動/停止鍵、“設定”鍵(增加、減少)、時間顯示區(qū)、轉速/RCF 顯示區(qū)、溫度顯示區(qū)(對于冷凍型號)等。機器開機自檢完畢后進入“當前值模式”,此時顯示轉速=0、剩余時間=0、溫度為當前腔室溫度。 用戶可通過“設定”鍵進入預設時間狀態(tài)。
典型步驟如下:
在啟動設備并裝好轉子、關閉蓋子、保證裝載平衡后,進入控制面板。
將焦點切換到“時間”字段(通常標為 “Time” 或 “Min”)。
使用“↑”鍵(增加)或“↓”鍵(減少)進入預設時間模式。此時顯示區(qū)會閃爍,提示用戶當前處于預設狀態(tài)。
按鍵短觸時,每次變化 1 分鐘;若長按按鍵,顯示會先慢速變化,幾秒后加快變化,直到松開按鍵
當設定到所需時間后,屏幕上的閃爍停止,預設值自動存儲,此時儀器處于“預設時間值”狀態(tài)。
若需要“持續(xù)運行”模式(HOLD/hd),在時間設定界面持續(xù)按“↓”鍵(或按鍵說明中的相應鍵)直到顯示 “hd” 或 “HOLD” 即可。此時儀器啟動后將按手動停止方式運行。
按 “Start” 鍵啟動離心機,倒計時開始,時間顯示區(qū)將顯示剩余分鐘,當剩余 1 分鐘以內,顯示切換為秒數(shù)顯示。
該機型允許在離心進行時修改剩余時間:
在運行中,用戶可短按任何 “設定”鍵進入預設模式,此時當前時間字段閃爍;然后可通過 “↑”/“↓” 調整剩余時間。釋放后,新的剩余時間啟動繼續(xù)計時。
需要注意的是,修改時間時樣本正在高速旋轉,若隨意改動可能會干擾分離過程或導致樣本擾動。因此,除非常規(guī)需要(如延長離心以增強沉降)外,建議盡在停止或即將結束前再調整。
這是最常用模式,設定一個具體時間使離心過程自動結束。適用于常規(guī)樣本處理,如 DNA 凝聚、蛋白沉淀、微量離心管常規(guī)分離。優(yōu)點在于:操作便捷、可重復性強、便于流程標準化。使用時應注意:
選擇合適時間:時間過短可能導致沉降不完全,時間過長可能引起樣本混濁、沉淀破裂、管壁析液或樣本降解。
與轉速/RCF/溫度三者配合:時間設定必須建立在轉速與溫度已妥當設定的基礎上。
監(jiān)督倒計時過程:可通過顯示觀察剩余時間,當?shù)褂嫊r完成即自動停止,顯示“End”或類似狀態(tài)。
持續(xù)運行模式允許離心機連續(xù)工作,無預設結束時間,直到用戶按“Stop”鍵結束。適用于以下場景:
需要不中斷連續(xù)加載或卸載樣本的高通量操作。
需要觀察離心過程結束點,但不確定具體所需時間。
某些特殊應用,如細胞碎片持續(xù)沉降、濃縮實驗需要用戶根據(jù)視覺或實驗觀察終止。
使用時注意:
因無固定時間限制,操作人員必須保持監(jiān)控狀態(tài),防止過長時間運行導致離心管過熱、樣本降解或轉子疲勞。
液體長期離心可能導致樣本溫度升高、蒸氣析出、樣本袋壁受壓等問題。建議設置合理時間范圍或周期性檢查。
使用持續(xù)運行模式前,應確認樣本類型適合,無明確時間要求且用戶可及時手動終止。
在 DNA 或 RNA 提取流程中,常通過離心步驟分離沉淀或洗滌液。推薦如下:
使用 1.5–2.0 mL 微量管、轉子兼容。設定轉速如 8,000–12,000 rpm(對應約 10,000–15,000 × g)為參考。時間可設定為 5–10 分鐘。
若樣本含 RNA 且敏感,建議時間偏短(例如 4–6 分鐘),同時開啟冷凍功能并設定離心溫度在 4–8 °C,以降低酶活或降解。
對洗滌步驟而言,盡管時間可短一些(例如 2–4 分鐘),但應確保充分離心。建議過程中監(jiān)測上清液是否清澈。
蛋白質或免疫復合物操作對離心力與溫控敏感。時間建議如下:
如離心沉淀蛋白,設定較高轉速(如 12,000–14,000 rpm)對應較高 × g。時間可設定為 10–15 分鐘,以確保沉淀清晰。
若樣本含活性酶或溫度敏感蛋白,應開啟冷凍功能,并將時間控制在 8–12 分鐘范圍內,以減少樣本暴露時間。
若用于樣品濃縮(如超濾預處理),可能需要更長時間(15–20 分鐘)以確保濾管內液體盡量流出,但仍應注意樣本狀態(tài)與管材耐受性。
對于血漿、血清分離或血比容毛細管分離,通常離心力不需最大,但時間應設定適中。推薦時間范圍為 3–8 分鐘,轉速視樣本量而定。
若樣本中含有細胞或碎片,建議時間偏短、防止細胞破裂或過度壓縮。可結合冷卻功能,將溫度設定為約 10 °C 并設定離心 4–6 分鐘。
對于毛細管離心,其離心頭一般規(guī)格較小,建議參考轉子說明書中對應時間,不宜過長以防裂管。
若使用雙排轉子(如 18 × 2 mL + 0.5 mL)或0.5 mL 小體積微量管,需要考慮樣本體積小、轉子半徑小、離心穩(wěn)定性較差。此時雖然可使用高速,但建議時間適度縮短,如 4–8 分鐘,以避免小管壁因高速離心時間過長而受力疲勞。
若樣本多批次,建議設定標準時間(如 6 分鐘)并統(tǒng)一流程,以提高通量并減少錯誤。
認為“越快越好”/“時間越長越沉得越徹底”。實際上,時間過長可能導致樣本再懸浮、溫度升高、管材受力增大、沉淀撬出。
忽視樣本類型對時間要求。如溫度敏感樣本、細胞/顆粒敏感樣本需要時間更短、轉速更溫和。
忽視溫控與時間的耦合。即便設定時間足夠,如果溫度控制不當(如超出樣本耐受溫度),離心效果或樣本完整性仍可能受到損害。
使用持續(xù)運行模式卻無人監(jiān)控。若未及時結束,可能造成設備負荷過大或樣本狀態(tài)不佳。
建議實驗前做預實驗:設定不同時間組(如 4、6、8、10 分鐘)觀察沉降效果、上清清晰度、樣本質量,選出最佳時間。
建立標準流程:結合樣本類型、管型、轉子型號,為每種流程設定推薦時間,避免每次操作時重復思考。
定期檢查設備:若離心時間常用為 6 分鐘,但發(fā)現(xiàn)沉降效果變差,可能是轉子磨損、散熱不良、樣本量變化導致,需要重新優(yōu)化時間。
考慮溫度控制:在每次操作設定時間前,確認溫度已達預設(尤其帶冷卻功能時)——如果溫度還沒穩(wěn)定,再啟動離心,相當于“時間”指向過程中溫度不恒定,會影響分離效果。
使用日志記錄:記錄每次離心的時間設定、樣本類型、管型、轉子型號、結果備注,如上下清晰、殘留量、問題情況等,有助于長期優(yōu)化流程。
時間控制不僅影響離心效果,還與設備效率、樣本保護和實驗室通量密切關聯(lián)。
設備效率:合理設定時間可以縮短單次運行周期,提升實驗室通量。該機型加速/減速性能優(yōu)異(約 10–12 秒)使得多批次運行更為高效。
樣本保護:對于溫度敏感或結構易損樣本(如 RNA、蛋白、細胞碎片),過長離心或溫控不當都可能損害樣本。合理時間設定、有溫控輔助的離心流程可延長樣本穩(wěn)定期。
設備壽命:連續(xù)長時間運行或使用持續(xù)模式若未及時停止,會增加轉子、軸承、冷卻系統(tǒng)負荷,從而縮短設備壽命。適當時間控制可減輕設備負荷。
通量處理:在高通量實驗室環(huán)境下,標準化時間設定、統(tǒng)一參數(shù)可避免人為誤操作、縮短空閑等待時間、提高整體樣本處理速率。
因此,從實驗室管理角度來看,時間控制流程化、標準化、記錄化,是提升離心儀使用績效的重要環(huán)節(jié)。
為確保時間控制的有效性與安全性,建議實驗室建立以下制度:
離心流程記錄表:對于每次使用該機型,記錄:操作者、日期、樣本類型、轉子型號、管型、預設時間、預設速度/RCF、溫度設定、實際運行結果(如上清清晰、沉淀情況、異常情況)。
標準操作規(guī)范(SOP):制定該機型時間設定的建議范圍,如 DNA 提取流程 → 6 分鐘,蛋白沉淀流程 → 10 分鐘,血樣離心流程 → 4 分鐘等。并注明溫控、轉速、樣本量等配合條件。
定期評估與優(yōu)化:每月或每季度回顧記錄表,分析是否出現(xiàn)“沉淀未完全”“上清渾濁”“樣本降解”等問題,判斷是否需要調整時間設定。
培訓與授權制度:確保所有使用該機型的人員掌握時間設定流程、了解不同樣本時間需求、能識別何時應使用持續(xù)模式、何時應設定固定時間。
設備維護提醒:將時間設定與設備維護掛鉤,例如連續(xù)運行超過設定批次數(shù)后,應安排冷卻、檢查轉子狀態(tài)、清潔腔室、避免非計劃的長時間運行。
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