醫學研究部共同研究室

元宵節甫過，時序進入驚蟄，萬物甦醒，一同迎接春天的來臨。新春飛揚，相信同仁的研究工作都能揚眉吐氣，論文發表名揚四海！本期電子報介紹「超高速離心機」的原理與應用，同時請美商貝克曼庫爾特公司技術服務主任孫政民先生為我們介紹「分析型超高速離心機」。一般常見之超高速離心機僅用於分離製備樣本，分析型超高速離心機另配備有光學系統，可於樣本分離的同時得知樣本特性。下期電子報則將介紹臨床上常用的統計方法，敬請密切注意!並竭誠歡迎您訂閱共同研究室電子報以收取儀器介紹、研究新知與每月訓練課程。更歡迎您與我們聯絡，給予我們建議與鼓勵。

感謝共同研究室使用者長期支持與使用，我們一直致力於提供更優質的設施與服務，共同研究室流式細胞分析暨分選核心服務(Cell Sorter)全新網路預約系統已正式上線，不分院內外，預約e指通，歡迎同仁多加使用。

共研其他儀器設施之網路預約系統陸續建置中，感謝您的耐心等待。希望我們所提供的設備對您的研究有所助益，服務品質也令您滿意，為了共研長期的經營運作，請您於發表文章時惠予致謝共同研究室，作為服務成效評鑑之用。

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一、離心原理：離心是實驗室常用的分離方法，在固定的離心力下，利用物質沉降速率的不同，將不同物質分離開來。

離心力（Force – Relative centrifugal field; RCF）
F=w²r：離心力與轉速（w）的平方與離心半徑（r）成正比
　
沉降係數（Sedimentation coefficient）：

代表物質在離心場中的移動速率；沉降係數愈高，速率愈快

二、轉子種類與離心效率：

(一)轉子種類大致分為下列五種：

旋翼式轉子（Swinging bucket rotors, SW）：離心路徑長，可進行有效的分離，經常用於密度梯度（density gradient）離心，如有離心沈澱物可沈澱在管底。
固定角式轉子（Fixed angle rotors, FA）：可進行較高轉速的離心，其離心路徑較旋翼式轉子短，故可節省時間，離心沈澱物亦接近管底。
垂直式轉子（Vertical tube rotors, VT）：離心路徑最短的轉子，因此最快形成梯度，如有沈澱物會分佈在管壁上。
近垂直式轉子（Near vertical tube rotors, NVT）：離心路徑次短的轉子，也能快速形成梯度，且如有沈澱物分佈位置接近管底。
連續式轉子（Continuous flow rotors, CF）：若有大量的樣本需要離心，可於離心的同時一邊收集產物，一邊注入待離心的樣本。

(二)轉子的離心效率以k-factor表示，k值愈小，離心效率愈高。

由此公式可見，轉速愈高，離心路徑愈短，則離心效率愈好。

三、離心方式：

Pelleting centrifugation：樣本離心後可分出沈澱物與上清液。
Rate zonal centrifugation：可分離病毒、胞器及其他以大小與質量作區分之分子，屬梯度離心。常見的梯度材料為Sucrose, Glycerol, Ficoll, OptiPrep等，須預先做好離心介質之密度梯度，再將樣本置於最上方進行離心。為避免破壞梯度，樣本的量受到限制，一般來說不可超過十分之一，且因樣本顆粒的密度通常高於介質的密度，故如果離心時間過長，樣本會沈澱，或集中於離心管下方，反而影響分離效果。
Isopycnic centrifugation：可分離病毒、DNA & RNA 及其他以密度做區分的分子，亦屬梯度離心。常見的梯度材料為 Cesium chloride, OptiPrep等，樣本均勻混合於梯度材料中，離心介質的梯度於離心時方形成，樣本顆粒會停留在與離心介質相同密度的地方。

四、共同研究室超高速離心機設備如下：
　

轉子
最高轉速
（2014）容量轉子
製造年份共研別

固定角式 Type 25 23,000 RPM 100 x 1.0 mL 2000 第二共研

Type 90 Ti 80,000 RPM 8 x 13.5 mL 1995 第二共研

Type 100 Ti 90,000 RPM 8 x 6.8 mL 2000 第二共研

Type 100 Ti 100,000 RPM 8 x 6.8 mL 即將購入第七共研

旋翼式 SW 28 24,000 RPM 6 x 38.5 mL 2005 第六共研

SW 28 20,000 RPM 6 x 38.5 mL 1995 第二共研

SW 28 28,000 RPM 6 x 38.5 mL 即將購入第七共研

SW 41 Ti 41,000 RPM 6 x 13.2 mL 2014 第二共研

SW 55 Ti 55,000 RPM 6 x 5 mL 2015 第二共研

連絡人：
第二共研 – 劉貞小姐（分機65760）
第六共研 – 王聲耀先生（分機63177）
第七共研 – 袁惠萍小姐（分機63162）

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科學新知

分析型超高速離心機新知介紹

貝克曼庫爾特公司孫政民先生

分析型超高速離心機是一套超高速離心機與光學系統相結合的精密儀器設備，透過分析型超高速離心機的使用，可以得到樣本沉降之分析數據。

樣本沉降分析方式：

一、沉降速度分析（Sedimentation Velocity）
藉以觀察分析樣本純度或異質性與多分散性（Sample Purity or Heterogeneity & Polydispersity ) 及顆粒大小和形狀（Particle size and shape）。

二、沉降平衡分析（Sedimentation Equilibrium）
藉以觀察分析樣本分子量（Molecular Weight）、聯結特性（Associative States）、異質性（Heterogeneity）與熱力學性質（Thermodynamic Properties）。

依光源不同，分為兩種機型：XL-A 和 XL-I

一、XL-A 分析型超高速離心機：
其光源為氙氣燈，波長介於190nm~800nm。其原理是利用特製的「溶液樣本槽」盛裝 sample solution 和 reference solution，在超高速離心時溶液內部粒子沉澱分離的過程中，透過光學系統完整收集樣本內物質吸收值變化的資料，再利用電腦分析軟體運算得知多種重要的數據資料，包括「溶質的濃度」、「沉澱係數」、「擴散係數」、「分子量」、「分子形狀」和「粒子間的相互反應」等資訊。

光學原理示意圖

資料收集示意圖

二、XL-I分析型超高速離心機
其光學原理設計與XL-A相同，但除了氙燈外，另裝設有30mWatt紅光雷射，故針對UV/VIS沒有特定吸收值的物質，可利用XL-I來測量。其原理是將sample solution和reference solution裝置在同一個特製樣本槽內，在高速離心狀況下利用雷射通過溶液時產生光的折射，利用光的干擾原理，再以照相設備將影像呈現出來，最後轉換為數位資料，獲得包括「溶質的濃度」、「沉澱係數」、「擴散係數」、「分子量」、「分子形狀」和「粒子間的相互反應」等資訊。

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共同研究室貴重儀器訓練課程　

儀器訓練課程:課程網路報名

	03月18日	多功能光學顯微鏡實機操作（LEICA DMRD）
	03月24日	螢冷光影像擷取系統原理與教學之教育訓練(UVP)
	03月25日	多功能 ELISA分析儀應用與操作說明

研究新知課程:課程網路報名　

	03月18日	小動物3D斷層影像暨組織活細胞前處理系統
	03月26日	細胞治療中心第一次工作坊：如何在現行法規下設計及申請「體細胞治療人體試驗案」

歡迎您訂閱共同研究室電子報以收取儀器訓練與研究新知課程講習相關資訊。

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