離心機(jī)是一種通過(guò)將顆粒置于人工誘導(dǎo)的重力場(chǎng)中，根據(jù)顆粒的大小，形狀，密度和粘度來(lái)分離顆粒的機(jī)器。這可以用作制備方法，以分離樣品中存在的復(fù)雜混合物或通過(guò)分析來(lái)確定顆粒的質(zhì)量，形狀或密度。較高顆粒密度的材料將朝著離心軸沉淀（沿著離心管），而較低顆粒密度的材料將朝著離心軸沉淀。通常通過(guò)這種方法分離細(xì)胞，亞細(xì)胞成分，病毒顆粒以及蛋白質(zhì)和核酸的沉淀形式。

圖1：離心機(jī)的運(yùn)行原理

該離心機(jī)主要作用于沉降的原理，其中，在向心力的加速度使更致密的物質(zhì)，以在管的底部沿著徑向方向分離出來(lái)。“離心力”一詞源自兩個(gè)拉丁詞：centrum，意思是“中心”和fugere，意思是“逃跑”。基本上是視在力將旋轉(zhuǎn)的物體拉離旋轉(zhuǎn)中心，這是由物體的慣性引起的，因?yàn)槲矬w的路徑不斷改變方向。離心分離獲得的加速度表示為地球重力的倍數(shù)（g）。根據(jù)它們可達(dá)到的加速度值，將離心機(jī)分為臺(tái)式（大15000 g），高速冷凍離心機(jī)（50000 g）和超速離心機(jī)（500000 g）。由于超速離心機(jī)可以在寒冷條件下和真空中運(yùn)行，因此非常適合分離大分子，如蛋白質(zhì)，核酸和碳水化合物。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的徑向力也可以相對(duì)于g表示為相對(duì)離心力（RCF）或g力。

圖2：離心機(jī)的外形設(shè)計(jì)。將4個(gè)樣品管中包含的樣品放入固定在主軸上的轉(zhuǎn)子中。離心在轉(zhuǎn)子腔中進(jìn)行（虛線）。

離心機(jī)具有三個(gè)基本部件，即轉(zhuǎn)子，驅(qū)動(dòng)軸和電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子可以安裝在驅(qū)動(dòng)軸上，該驅(qū)動(dòng)軸將其連接到電動(dòng)機(jī)，DT5-2低速臺(tái)式自動(dòng)平衡離心機(jī)的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力來(lái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。通常，安全柜圍繞并支撐這些部件。將樣品放在增強(qiáng)塑料管中，然后將其固定在繞著主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中。轉(zhuǎn)子通常由堅(jiān)固的材料制成，例如鋁合金或不銹鋼。為了使軸和軸承上的振動(dòng)和應(yīng)變小化，應(yīng)使已加載的轉(zhuǎn)子達(dá)到良好的平衡，即，其總質(zhì)量應(yīng)圍繞旋轉(zhuǎn)軸分布，以使所有基本力的合力為零。

主要有兩種類型的轉(zhuǎn)子可用：

圖3：固定角轉(zhuǎn)子

固定角度的轉(zhuǎn)子：將樣品管放置在金屬轉(zhuǎn)子上的加工孔中，該孔相對(duì)于垂直旋轉(zhuǎn)軸成固定角度（通常為45°）。在離心過(guò)程中，該角度保持恒定，并且沉淀物靠在管的側(cè)壁上。

圖4：擺桶式轉(zhuǎn)子

擺桶式轉(zhuǎn)子：將樣品管放在從轉(zhuǎn)子上懸掛下來(lái)的支架中。當(dāng)施加向心力時(shí)，保持器擺動(dòng)到與轉(zhuǎn)子的水平軸成水平的狀態(tài)，并且在管的底部獲得了顆粒。

由于顆粒是從底部獲得的，因此擺桶式轉(zhuǎn)子優(yōu)于固定角度的轉(zhuǎn)子。但是，固定角度轉(zhuǎn)子的顯著特征（例如簡(jiǎn)單有效的管間距，容納更多管的能力，材料的剛性設(shè)計(jì)以及承受更高重力的能力）通常使它們成為理想的選擇。也可以根據(jù)所涉及的應(yīng)用類型，從不同類型的離心中進(jìn)行選擇，例如密度梯度離心，微分離心，速率帶狀離心和等重離心。無(wú)論應(yīng)用和轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)如何，離心在分離溶液中的大分子和大分子方面都起著重要作用，并且是任何實(shí)驗(yàn)室*的部分。