離心機是借離心力分離液相非均一體系的設備。根據(jù)物質的沉降系數(shù)、質量、密度等的不同，應用強大的離心力使物質分離、濃縮和提純的方法稱為離心。一般說，
　　
　　離心機轉速在20000r/min以上的稱為超速離心。離心技術，特別是超速離心技術是分子生物學、生物化學研究和工業(yè)生產(chǎn)中*的手段。
　　
　　1924年T.Svedberg和Rinde研制出世界上*臺渦輪超速離心機以來，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在已廣泛地應用到科學研究和生產(chǎn)的各個領域。現(xiàn)在離心機轉頭zui高轉速已達100000r/min，zui大離心力達700000g。
　　
　　離心機作為一種手段，具有許多優(yōu)點。例如，超速離心可在低溫下操作，保護了生物大分子的活性。制備型的離心機負載量大，一次可分離提純幾克樣品，比層析、
　　
　　電泳上的樣品量大得多。分析離心機不僅可測物質的分子量，還可檢驗物質的純度、構象、沉降系數(shù)等。因此離心技術在生物學研究中占有重要的地位，是分離、純
　　
　　化細胞、病毒、蛋白、核酸和酶的zui方便zui有效的工具。
　　
　　（二）離心原理
　　
　　當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時，由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移
　　
　　動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關，并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。象紅血球大小的顆粒，直徑為數(shù)微米，就可以在通常重力作用下觀察到它們的
　　
　　沉降過程。
　　
　　此外，物質在介質中沉降時還伴隨有擴散現(xiàn)象。擴散是無條件的的。擴散與物質的質量成反比，顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是相對的，有條件的，要受到外力
　　
　　才能運動。沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到
　　
　　沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢，而擴散現(xiàn)象則越嚴重。所以需要利用離心機產(chǎn)生強大的離心力，才能迫使這些微粒克服擴散產(chǎn)生沉降運動。
　　
　　離心就是利用離心機轉子高速旋轉產(chǎn)生的強大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質分離開。離心力（F）的大小取決于離心轉頭的角速度（ω，r/min）和物質顆粒距離心軸的距離（r，cm）。它們的關系是：F＝ω2R
　　
　　為方便起見，F(xiàn)常用相對離心力也就是地心引力的倍數(shù)表示。即把F值除以重力加速度g（約等于9.8m/s2.）得到離心力是重力的多少倍，稱作多少個g。例如離心機轉頭平均半徑是6cm，當轉速是60000
　　
　　r/min時，離心力是240000×g，表示此時作用在被離心物質上的離心力是日常地心引力的24萬倍。
　　
　　因此，轉速r/min和離心力g值之間并不是成正比關系，還和半徑有關。同樣的轉速，半徑大一倍，離心力（g值）也大一倍。轉速（r/min）和離心力（g值）之間的關系可用下式換算：
　　
　　式中：r為半徑（cm），g為離心力（g值）
　　
　　（三）超速離心機的離心方法
　　
　　用離心方法分離生物大分子和亞細胞物質的基本原理是根據(jù)它們在液體介質中或者沉降速度不同而形成不同的區(qū)帶，或者它們的密度
　　
　　不同而停留在液體介質中不同的位置而把它們一一分開。前者是沉降速度法，應用該法時液體介質的zui大密度要小于樣品中zui小顆粒的密度，離心時選用高轉速和短
　　
　　時間；后者是沉降平衡法，應用該法時液體介質的zui大密度要大于樣品中zui小顆粒的密度，離心時選用較低轉速和較長時間。實際操作有幾種形式：
　　
　　1.差速離心這種方法是選擇不同轉速的離心，分別分離各個不同組分。例如先用低速沉降大顆粒和上清液，在高速離心上清沉降中等顆粒，zui后超速離心上清沉降小顆粒。采用逐級提高離心力分離上情液的方法，把不同大小的顆粒分開。
　　
　　這種方法比較簡單，方便。分離的組份沉到管底，因此可以迅速濃縮所要的組份，減少體積。但回收率和純度是有矛盾的，要提高回收率，勢必提高轉速或延長離心時間，這樣大小相近的顆粒也會沉到管底。因此該法多用于粗提純或初步濃縮樣品。
　　
　　2.速度區(qū)帶（或速度梯度）離心本法是將樣品放在一個連續(xù)的密度梯度液體上，通過離心，大顆粒沉降快，小顆粒沉降慢。經(jīng)過一段時間，相同的顆粒就在同一深度
　　
　　形成一條帶子，因此把各種組份分開來。它適用于分離密度相同、而大小不同的物質，如不同的蛋白質組份密度都差不多，但分子量不一樣，用本法很容易將其分
　　
　　開。但對密度不同、大小類似的物質則不易分離。
　　
　　蔗糖梯度是一種常用的介質。用不同濃度的蔗糖溶液（5%-60%）配成梯度，用于梯度離心。再分別進行收集處于不同區(qū)帶里的各個組份。
　　
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