超速离心

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第267页（913字）

纯化生物大分子和亚细胞成份的离心技术。

由于大分子和亚细胞成份的体积和密度小，需要用很大的离心力才能从溶液中沉降出来。超速离心机即是为分离这种微小颗粒而设计的装置。它转速高，离心力大。通常转速超过4万转／分的称为超速离心机。

目前，超速离心机的转速可达10万转／分，产生的离心力可高达地心引力的50万倍。

按离心样品的目的不同，超速离心可分为制备离心和分析离心两类。前者主要用于分离细胞中的各种组分，以便分别测定各组分的生物学特性和作用。后者则用于分析生物大分子(如蛋白质、核酸)的性质和分子量。

由于各种亚细胞成份的浮力密度不同，需要用不同的离心速度才能把它们分离开来，此种离心方法称为差速离心。

例如，分离细胞核用800－1000转／分的转速即可，而分离核糖体则需用6万转／分的转速。分析离心在离心机的设计上与制备离心机不同，它在离心管的一定部位上装有透明窗，在离心过程中可通过透明窗利用仪器或照像来测出大分子沉降的位置，从而对大分子进行定性和定量分析。

大分子颗粒和亚细胞成份的浮力密度、体积大小和形状有所不同，因而在一定离心场力作用下，沉降速度不同。

沉降速度用沉降系数表示，单位为S(即10^－13秒)，例如溶酶体的沉降系数为9400S，血红球蛋白分子的则为4．5S。

如果离心溶液在离心管中从顶到底形成一定的密度梯度，那么在离心过程中具有一定沉降系数的颗粒将向溶液的一定密度处集中，形成一沉降带，这种离心称为等密梯度离心。形成溶液密度梯度的方式分为连续和不连续两种。连续密度梯度溶液是用氯化铯配制，在离心过程中自然形成连续递增梯度。

不连续密度梯度是事先用不同浓度蔗糖液依次加入到离心管中制成，底部浓度最高，顶部浓度最低。所制备的溶液密度梯度范围应包含待离心生物大分子的密度等级。

超离心是生物化学、细胞生物学和分子生物学的主要技术之一，超速离心机是从分子水平上研究生命现象的主要工具。