CN116059706A - 一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法 - Google Patents

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CN116059706A CN202310079998.8A CN202310079998A CN116059706A CN 116059706 A CN116059706 A CN 116059706A CN 202310079998 A CN202310079998 A CN 202310079998A CN 116059706 A CN116059706 A CN 116059706A
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Abstract

本发明提出一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,包括:将标本液加入到带有开口细长管的离心套件中,将离心机加速到N1,使得标本液至少淹没过细长管的开口,然后离心机以N1的速度匀速运行T1时间;继续加速到N2,使得有少量标本液从分离仓溢流至收集仓,然后以N2的速度匀速运行T2时间,匀速运行时沉降速度较小的细微颗粒的回移距离小于推升距离,将离心机递进加速、匀速运行共n次后将沉降速度近似的细微颗粒物多次推升、溢出分离到收集仓。本发明的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法简单,成本低,经济地解决了沉降速度有一定差异但相差不是很大的细微颗粒物分离的商业难题。

Description

一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法
技术领域
本发明属于细微颗粒物分离提纯技术领域,具体讲是一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法。
背景技术
悬浮于液体中的颗粒物在离心力场中的沉降速度U=Jr221)α,式中U表示颗粒物的沉降速度,J表示沉降系数,具体值与液体的粘度、颗粒物浓度等有关,r表示颗粒物半径,ρ2表示颗粒物密度,ρ1表示标本液密度,α表示离心加速度,不同体积及不同密度的多种颗粒物,在同一液体中有不同的沉降速度,当两种颗粒物的沉降速度倍率较大时,通过差速离心,即可对两种颗粒物进行分离。当两种颗粒物沉降速度倍率较小时,就需要较大的沉降行程进行分离,则离心机的尺寸非常大,维持离心机平衡变得非常困难,目前普通离心技术无法满足这一要求,为了解决这一问题,技术人员通提高液体密度的办法以扩大两种颗粒物的沉降速度倍率从而将其分离,即密度梯度离心技术,但其对于密度近似、主要是由体积差异而导致沉降速度有一定差异的颗粒则无良好的分离效果。且由于密度液价格较高、操作过程也较为复杂,所以密度梯度离心法主要用于科研领域的少量样品分离。在大便标本中提取直肠上皮细胞时,虽然通过多级过滤技术能祛除直径50um以上的杂质,但滤液中的杂质依然很多,含有大量的食物残渣、大肠杆菌及多种多样的结晶体,杂质占有形成份90%以上质量比,这些杂质密度大小不一(0.9g/cm3-2.4g/cm3),直径差异较大(1um-50um),涵盖了直肠上皮细胞的密度范围(1.05g/cm3-1.1g/cm3)、直径范围(10um-20um),利用密度法分离时间长,操作复杂,经济成本高,且效果不佳。淘洗转子离心机利用离心力方向与液流方向相反的原理,能分离两种沉降速度较近似的颗粒物,无论这种沉降速度差异是由于密度差异导致的还由于体积差异导致的,理论上也能从大便中分离出直肠上皮细胞,但淘洗转子离心机结构复杂,操作繁琐,需专人操作,且价格昂贵,目前使用的极少,难以投入临床实验室使用。因此,较为经济、方便、大批量地将细胞成份与杂质分离是目前临床实验室的难题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,包括以下步骤:
S1,将混有两种以上细微颗粒物的标本液加入到带有开口细长管的封闭式离心瓶中,将离心瓶安装到分离仓上,并保持分离仓与大气通畅,细长管指向所述分离仓的底部,再将所述分离仓安装到收集仓中,并保持收集仓与大气通畅,所述分离仓上部设置有连通所述收集仓的溢流口,所述分离仓包括锥形部、及与所述锥形部相连的容器;
S2,将离心机加速到N1,使得标本液至少淹没过细长管的开口,但低于所述溢流口,然后离心机以N1的速度匀速运行T1时间;
S3,将离心机加速到N2,标本液经细长管被甩出将分离仓中的液面推高,使得有少量标本液从分离仓溢流至收集仓,但没有直径较大的细微颗粒物从分离仓随液体溢出至收集仓,然后以N2的速度匀速运行T2时间;
S4,将离心机加速到N3,标本液经细长管被甩出将分离仓中液面推高,使得有等量标本液从分离仓溢流至收集仓,但没有直径较大的颗粒物从分离仓随液体溢出至收集仓;然后匀速运行T3时间;匀速运行T3时间使得沉降速度较小的细微颗粒回移距离b3小于分离仓锥形部最大截面处上方标本液液柱推升距离a3,沉降速度较大的颗粒物回移距离c3大于或等于标本液液柱推升距离a3
S5,将离心机继续加速、匀速运行共n次(n≥4),直到将离心机加速到Nn,然后以Nn的速度运行Tn时间,匀速运行Tn时间时使得沉降速度较小的颗粒物回移距离bn小于标本液液柱推升距离an
进一步地,所述S2步骤中匀速运行T1时间使得沉降速度较大的颗粒物向分离仓底部回移距离大于分离仓锥形部最大截面处至溢出口之间的距离L。
进一步地,所述S3步骤中匀速运行T2时间使得沉降速度较大的颗粒物向分离仓底部回移距离大于分离仓锥形部最大截面处至溢出口之间的距离L。
进一步地,匀速运行Tn时间时使得沉降速度较大的颗粒物回移距离cn大于或等于标本液液柱推升距离an(其中n≥4)。
进一步地,离心机转速N1根据下式确定:
Figure BDA0004067134570000021
V0表示离心瓶添加标本液密封后离心瓶内空气体积,
Vf表示细长管出口端被标本液淹没前离心瓶内流出的标本液量即封口体积,V1表示第一次加速时被甩出来的标本液体积。
K表示离心系数,根据下式计算:
Figure BDA0004067134570000031
其中R为实时离心半径,H为离心瓶内实时液面高度,ρ1为标本液密度,P表示大气压。
离心机转速N2根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000032
进一步地,离心机转速N3根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000033
进一步地,离心机转速Nn根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000034
进一步地,第三次加速之后被甩出来的标本液体积均等于V3,每次加速的推升距离相等,an=a3,其中n≥4,离心机转速Nn按照下式确定:
Figure BDA0004067134570000035
式中,V2表示第二次加速时被甩出来的标本液体积,V3表示最大截面上方产生推升距离a所需要的液量,即长度为a的液柱段的体积,a可取0.1-Lmm范围内的任意值。
进一步的,为了使得分离仓中特定颗粒物在各“推升-回移”阶段的“推升/回移”率相等,则Tn=anN3 2T3/Nn 2a3,其中an≤L;
进一步地,分离仓中特定颗粒物在各阶段匀速运行时的回移距离相等,则Tn=N3 2T3/Nn 2
本发明的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法使得离心瓶内的标本液有序地进入分离仓中,逐步推升分离仓中各种颗粒物向出口方向移动,利用匀速转动时液体中颗粒物受到指向分离仓底部的离心力作用,从而使颗粒物向分离仓底部方向沉降,沉降速度大的颗粒物在相同时间内回移距离大,沉降速度小的颗粒物在相同时间内的回移距离小,进而在多次推升后拉开各种不同沉降速度颗粒物聚集范围,最终随着抬高的液面溢出分离仓到达收集仓。本发明的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,操作简单,与淘洗转子离心法所用的淘洗转子离心机相比,所用到的设备极其简单,成本低,与梯度密度法相比也不需要密度液作为细胞悬浮介质,生物活性保持良好,与普通离心法相比不需要超长的行程,其分离效果特别好,适合大面积推广使用。
附图说明
图1是用于本发明的一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法的装置结构示意图;
图2是标本液封口体积Vf示意图;
图3是分离仓有效容积Vc示意图;
图4是V1表示被甩出来的标本液体积;
图5是推升单元体积V3示意图;
图6是分离仓锥形部最大截面处至溢出口的距离示意图;
图7是离心瓶添加标本液后的状态示意图;
其中,1、离心机转轴;2、离心瓶;21、密封盖;22、细长管;23、离心瓶底部;3、分离仓;31、锥形段;32、圆柱段;33、溢流口;34、外沿台;35、分离仓底部;4、收集仓。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例是针对细微颗粒物特别是细胞级别的细微颗粒物所做出的发明,本文中“有一定差异”“较大”“较小”等术语也是针对细胞学等细微颗粒而言,并非机械、日常生活中所述的词汇术语。
在本发明的描述中,“沉降速度倍率”指的是:较快沉降速度/较慢沉降速度,远大于“1”称为倍率较大,接近“1”称为倍率较小。
如图1所示是本发明一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置,包括离心机,离心瓶2、分离仓3、收集仓4。离心机设置有离心机转轴1;离心瓶2的一端设置有密封盖21,另一端为离心瓶底部23,离心瓶底部23上设置有与离心瓶内腔相连通的细长管22;分离仓3包括相连通的上段与下段,上段为圆柱段32,下段为锥形段31,所述圆柱段32与所述锥形段31的大端相连,所述圆柱段32另一端为开口端,所述锥形段31小端为封闭的分离仓底部35,分离仓底部35可以是尖底的也可以平底,圆柱段开口处设置有外沿台34,在圆柱段32的开口端附近设置有若干连通分离仓3内部与外部的溢流口33,溢流口33可以是在外沿台与圆柱段之间设置的阶梯上开设的通孔或管道,也可以在圆柱段开口附近的管壁上开设的开口或管道;收集仓4为一敞口容器,分离仓3的外沿台34安装在收集仓4的敞口端,分离仓底部35朝向收集仓4;分离仓的外沿台34与离心瓶底部23相连,离心瓶的细长管22插入分离仓内并指向分离仓底部35,但离心瓶的细长管22末端不接触到分离仓底部35。离心瓶2、分离仓3、收集仓4组合成离心套件固定在离心机转轴1上的吊篮内随离心机转轴1旋转。本装置主要用于离心分离收集生物细胞,特别是从粪便中提取直肠上皮细胞、从血液中分离淋巴细胞、胸腹水细胞分离、原代细胞分离、精子优选等商业应用中。
本实施例以分离粪便中的直肠上皮细胞为例:
利用前述递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的装置将粪便中的直肠上皮细胞分离出来的步骤如下:
将3-5g粪便标本与20-25ml保存液混合后得到原液,将原液经振荡过滤得到标本液,将离心瓶2的细长管22的出口密封,将标本液注入离心瓶2内,用密封盖21将离心瓶口部进行密封,本次实验使用的离心瓶容量为42ml,细长管长30mm,开口端内径2.2mm,离心瓶中标本液的加入量为20ml。粪便中含有直肠上皮细胞、杂质,相对来说,直肠上皮细胞的沉降速度较小,体积及密度较大的杂质沉降速度较大,大肠杆菌及体积较小的杂质沉降速度更小,当然也含有沉降速度与直肠上皮细胞极其近似的杂质。
将分离仓3安装于收集仓4上,去除离心瓶细长管22开口上的密封件,将离心瓶细长管22插入到分离仓3中后分离仓有效容积VC为2.6ml(如图3所示),离心瓶底部搁置于分离仓3外沿台34上,然后将离心瓶2、分离仓3、收集仓4组合成离心套件固定在离心机转轴1上。
启动离心机,第一次加速,将离心机加速到速度N1,使得离心瓶内标本液甩出V1的标本液至分离仓中(如图4所示),V1略小于分离仓有效容积VC,其中本次实验中V1=2.4ml,Vc=2.6ml,然后以N1匀速运行T1时间,
离心机转速N1根据下式确定:
Figure BDA0004067134570000061
N表示离心机转速,相应地,N1表示离心机第一次加速后的转速,N2表示离心机第二次加速后的转速,Nn表示离心机第n次加速后的转速;
V0表示离心瓶添加标本液密封后离心瓶内空气体积,如图7所示;
V表示被甩出来的标本液体积,相应地,V1表示第一次加速时被甩出来的标本液体积,V2表示第二次加速时被甩出来的标本液体积,Vn表示第n次加速时被甩出来的标本液体积;
Vf表示细长管出口端被标本液淹没前离心瓶内流出的标本液量即封口体积(如图2所示),K表示离心系数,根据下式计算:
Figure BDA0004067134570000071
其中R为实时离心半径,H为离心瓶内实时液面高度,ρ1为标本液密度,P表示大气压。
T表示离心机匀速运行的时间,相应地,T1表示离心机第一次加速后匀速运行的时间,T2表示离心机第二次加速后匀速运行的时间,Tn表示离心机第n次加速后匀速运行的时间;在离心机匀速运行时,分离仓中的细胞、杂质均会回移,细胞的回移距离为b,离心机第一次匀速运行时细胞的回移距离为b1,离心机第二次匀速运行时细胞的回移距离为b2,离心机第n次匀速运行时细胞的回移距离为bn,较大沉降速度的杂质的回移距离为c,离心机第一次匀速运行时杂质的回移距离为c1,离心机第二次匀速运行时杂质的回移距离为c2,离心机第n次匀速运行时杂质的回移距离为cn。第一次加速后匀速运行的时间T1应保证沉降速度较大的颗粒物能沉降至分离仓锥形部最大截面处之下,使得第二次加速时标本液进入分离仓时,没有沉降速度较大的颗粒物从分离仓随液体溢出至收集仓,T1时间可以根据既往经验取最大值,也可以采用试错法进行试验取得。匀速运行T1时间使得沉降速度较大的杂质向分离仓底部回移距离大于L,L表示分离仓椎形部最大截面处至溢出口之间的距离(如图6所示)。
第二次加速,将离心机加速到速度N2,将离心瓶内标本液甩出V2并使得有少量标本液从分离仓溢流至收集仓,然后匀速运行T2时间;T2时间应保证第三次有标本液进入分离仓时,没有沉降速度较大的杂质从分离仓随液体溢出至收集仓,T2时间可以根据既往经验取最大值,也可以采用试错法进行试验取得;离心机转速N2根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000072
第三次加速,将离心机加速到速度N3,将离心瓶内标本液甩出V3并使得有与V3等量的液体从分离仓溢流至收集仓,然后匀速运行T3时间;匀速运行T3时间使得沉降速度较小的细胞(直肠上皮细胞)回移距离b3小于分离仓锥形部最大截面处上方标本液液柱推升距离a3,沉降速度较大的杂质回移距离c3大于或等于标本液液柱推升距离a3
a为推升距离,为被甩出来的标本液的体积在分离仓锥形部最大截面处上方对应的液柱高,如图5所示,相应地,离心机第二次加速时推升距离为a2,离心机第n次加速时推升距离为an;当推升距离为a毫米时,分离仓锥形部最大截面处的液体朝出口方向推进了a毫米,原在此处标本液中的细胞及杂质也被向出口方向推进了a毫米。离心机转速N3根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000081
然后将离心机加速——匀速——加速——匀速……加速至Nn,共历经n次(本实施例中所有的n≥4)加速运行后最终停止离心机运行,匀速运行Tn时间使得沉降速度较小的细胞(直肠上皮细胞)回移距离bn小于标本液液柱推升距离an,沉降速度较大的杂质回移距离cn大于或等于标本液液柱推升距离an,最终把标本液中沉降速度较大的粪便杂质滞留在分离仓,将沉降速度较小的直肠上皮细胞推升经溢流口分离至收集仓。离心机转速Nn根据下式确定,
Figure BDA0004067134570000082
虽然我们知道颗粒物沉降速度规律,但计算各种颗粒物的实际沉降速度非常复杂,在实验中,我们往往采取“试错法”来评估颗粒物所需的沉降时间;自分离仓有液体溢出后,即第三次加速后,无论各阶段的推升距离是否相等,只要Tn=anN3 2T3/Nn 2a3,就可以使得各种颗粒物的“推升/回移”率相等,也就是说,每一次“加速-匀速”达到的分离效果一致,这样,只需要通过对实验结果的观察不断调整T3,并通过T3计算出Tn,就能得到较为理想的分离效果。
在本实施例中,为了便于控制,第三次加速之后被甩出来的标本液体积均等于V3,每次加速的推升距离相等,an=a3,其中n≥4,离心机转速Nn按照下式确定:
Figure BDA0004067134570000091
式中,Nn表示第n次加速后的转速(其中n≥4),V3表示最大截面上方产生推升距离a所需要的液量(如图5所示),即长度为a的液柱段的体积,a可取0.1-Lmm范围内的任意值。
为了使得分离仓中特定颗粒物在各阶段匀速运行时的回移距离相等,则Tn=N3 2T3/Nn 2
其工作原理为:在离心机开始运行后,标本液通过细长管被快速甩入分离仓使得分离仓中液面逐渐上升首先淹没细长管端口,离心瓶内标本液逐渐减少,离心瓶内空气体积不断变大而逐渐形成负压,当离心机逐渐加速至N1时,离心瓶流出的标本液到达分离仓出口附近,接着以N1的转速匀速运行T1秒,离心力不再增加,离心瓶内负压作用于瓶内标本液的力与标本液受到的离心力平衡,离心瓶内的标本液不再流出,分离仓中悬浮在标本液中的细胞在离心力的作用下向分离仓底部回移,T1相对于T2、T3来讲应适当加大,使分离仓上部液体中的杂质全部回移至分离仓锥形部最大截面之下。
离心机加速至N2,有V2标本液进入分离仓并使分离仓有少量液体溢出,然后以N2匀速运行T2时间;T2应适当加大,使分离仓上部液体中的杂质全部回移至最大截面之下。
离心机加速至N3,有V3标本液进入分离仓并将最大截面处的液面推升a3,然后以N3匀速运行T3时间,密度及体积较小的直肠上皮细胞回移距离b3小于a3,密度及体积较大的杂质回移距离c3大于a3,离心机继续加速,由于分离仓已经完全充满液体,有等量的标本液进入就会产生等量的液体被推出,在之后的n次加速过程中,推升距离为an,靠近分离仓溢流口的标本液在被甩出来的标本液的推升下不断地经溢流口流入收集仓,该部分流入收集仓的标本液为最上层的保存液、细胞以及直径比细胞小的杂质,而沉降速度较大的杂质的回移距离c大于推升距离a而被永远限制在分离仓锥形部最大截面之下,永远也不会被推送出分离仓;沉降速度较小的直肠上皮细胞回移距离小于推升距离,在每一个加速、匀速的循环时,直肠上皮细胞在分离仓中的位置就上升一段距离,最终被推送出分离仓。
当离心机以Nn转速匀速运行时,颗粒物在离心力场中的回移速度U与离心力大小成正比,回移速度U=Jr221)α,沉降移动系数J的大小与液体粘度、颗粒物密集程度等有关,由于所有颗粒物处于同一个液体体系内,对所有颗粒物而言,J值相等,决定其速度差异的是其本身的体积与密度,体积及密度大的回移速度快,体积及密度小的回移速度慢,回移距离等于回移速度与回移时间的乘积,在Tn时间内,不同沉降速度的颗粒回移距离不同从而将不同沉降速度的颗粒分离开,这样可以将大部分杂质分离,得到含杂质较少的标本液。
本实施例中V0=22ml,V1=2.4ml,Vf=0.1ml,R=11.6cm,H=6.4cm,ρ1=1.015,N1=355转/分钟,T1=200秒,转速达到N1时,从离心瓶中被甩出来的标本液刚好达到溢流口下方附近。
N2=372转/分钟,T2=100秒,转速达到N2时,有少许液体从溢流口流出。
N3=388转/分钟,T2=52秒,转速达到N3时,推升单元体积V3=0.25ml,推升距离a=1mm,上皮细胞回移距离小于0.9mm。
在本实施例中,为了便于控制,自N3之后,每次甩出的液体体积都相等,分离仓中最大截面处的颗粒物在离心机每次加速时被推升的距离a都相等。
经过10-20次推升回移循环后,直肠上皮细胞、大肠杆菌及直径及密度较小的颗粒物逐渐推升至分离仓出口并最终溢出至收集仓,而直径及密度较大的颗粒物被滞留于分离仓中。
待上述分离过程完成后,将收集仓中的分离液按此方法进行第二次分离实验,使直肠上皮细胞滞留在分离仓中,而将大肠杆菌及体积更小的颗粒物分离至收集仓,通过两次分离,我们就分离掉绝大部分杂质,只有那些沉降速度与直肠上皮细胞基本一致的杂质混合于分离过的标本中,满足观察诊断的要求。
根据同样的技术原理,我们也可以从血液中分离单一细胞成份,从原代细胞培养基中分离目标细胞,从胸腹水中分离特定细胞,从精液中去除白细胞及死细胞以及其它一些沉降速度有一定差异的多种颗粒物的分离。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,包括以下步骤:
S1,将混有两种以上沉降速度近似的细微颗粒物的标本液加入到带有开口细长管的封闭式离心瓶中,将离心瓶安装到分离仓上,并保持分离仓与大气通畅,细长管指向所述分离仓的底部,再将所述分离仓安装到收集仓中,并保持收集仓与大气通畅,所述分离仓上部设置有连通所述收集仓的溢流口,所述分离仓包括锥形部、及与所述锥形部相连的容器;
S2,将离心机加速到N1,使得标本液至少淹没过细长管的开口,但低于所述溢流口,然后离心机以N1的速度匀速运行T1时间;
S3,将离心机加速到N2,标本液经细长管被甩出将分离仓中的液面推高,使得有少量标本液从分离仓溢流至收集仓,但没有较大直径的细微颗粒物从分离仓随液体溢出至收集仓,然后以N2的速度匀速运行T2时间;
S4,将离心机加速到N3,标本液经细长管被甩出将分离仓中液面推高,使得有等量标本液从分离仓溢流至收集仓,但没有较大直径的颗粒物从分离仓随液体溢出至收集仓;然后匀速运行T3时间;匀速运行T3时间使得沉降速度较小的细微颗粒回移距离b3小于分离仓锥形部最大截面处上方标本液液柱推升距离a3,沉降速度较大的颗粒物回移距离c3大于或等于标本液液柱推升距离a3
S5,将离心机继续加速、匀速运行共n次(n≥4),直到将离心机加速到Nn,然后以Nn的速度运行Tn时间,匀速运行Tn时间时使得沉降速度较小的颗粒物回移距离bn小于标本液液柱推升距离an
2.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,所述S2步骤中匀速运行T1时间使得沉降速度较大的颗粒物向分离仓底部回移距离大于分离仓锥形部最大截面处至溢出口之间的距离L。
3.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,所述S3步骤中匀速运行T2时间使得沉降速度较大的颗粒物向分离仓底部回移距离大于分离仓锥形部最大截面处至溢出口之间的距离L。
4.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,匀速运行Tn时间时使得沉降速度较大的颗粒物回移距离cn大于或等于标本液液柱推升距离an(其中n≥4)。
5.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,离心机转速N1根据下式确定:
Figure FDA0004067134560000021
V0表示离心瓶添加标本液密封后离心瓶内空气体积,
Vf表示细长管出口端被标本液淹没前离心瓶内流出的标本液量即封口体积,
V1表示第一次加速时被甩出来的标本液体积。
K表示离心系数,根据下式计算:
Figure FDA0004067134560000022
其中R为实时离心半径,H为离心瓶内实时液面高度,ρ1为标本液密度,P表示大气压。
6.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,离心机转速N2根据下式确定,
Figure FDA0004067134560000023
7.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,离心机转速N3根据下式确定,
Figure FDA0004067134560000024
8.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,离心机转速Nn根据下式确定,
Figure FDA0004067134560000025
9.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,第三次加速之后被甩出来的标本液体积均等于V3,每次加速的推升距离相等,an=a3,其中n≥4,离心机转速Nn按照下式确定:
Figure FDA0004067134560000031
式中,V2表示第二次加速时被甩出来的标本液体积,V3表示最大截面上方产生推升距离a所需要的液量,即长度为a的液柱段的体积,a可取0.1-Lmm范围内的任意值。
10.根据权利要求1所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,为了使得分离仓中特定颗粒物在各“推升-回移”阶段的“推升/回移”率相等,则Tn=anN3 2T3/Nn 2a3,其中an≤L。
11.根据权利要求9所述的递进加速离心分离近似沉降速度细微颗粒物的方法,其特征在于,分离仓中特定颗粒物在各阶段匀速运行时的回移距离相等,Tn=N3 2T3/Nn 2
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