差速离心技术是分离细胞器的关键方法,其原理基于不同颗粒在离心力场中的沉降行为差异。
离心力与等效重力
离心过程中,高速旋转产生的离心力场等效于增强的重力场,称为“相对离心力”(RCF)。其计算公式为:
RCF = 1.118 \times 10^{-5} \times r \times (rpm)^2
其中 ( r ) 为离心半径(cm),( rpm ) 为转速。此力使颗粒按密度和大小分层。
粘性阻力与斯托克斯定律
颗粒沉降速度由离心力与粘性阻力平衡决定。斯托克斯公式修正后为:
v = \frac{2r^2 (\rho_p - \rho_f) \times RCF}{9\eta}
( r ):颗粒半径
( \rho_p, \rho_f ):颗粒与介质密度
( \eta ):介质粘度