의료 원심분리기의 원심 원리

Jun 07, 2021 메시지를 남겨주세요

미세입자를 함유한 현탁액이 가만히 서면 중력장의 작용으로 인해 중단된 입자가 점차 가라앉습니다. 입자가 무거울수록 가라앉을수록, 그렇지 않으면 액체보다 밀도가 작은 입자가 떠있습니다. 중력장에서 움직이는 입자의 속도는 입자의 크기, 모양 및 밀도와 관련이 있으며, 또한 중력장의 강도와 액체의 점도와 관련이 있다. 입자는 몇 미크론의 직경을 가진 적혈구의 크기는 정상 중력하에서 관찰될 수 있다.


또한 물질이 배지에 정착하면 확산 현상도 존재한다. 확산은 무조건적이고 절대적이다. 확산은 물질의 질량에 반비례하며, 입자가 작을수록 확산이 더 심각합니다. 합의는 상대적이고 조건부이며 외부 힘에 의해서만 이동할 수 있습니다. 침전은 물체의 무게에 비례하며, 입자가 클수록 퇴적이 빨라집니다. 바이러스 나 단백질과 같은 몇 미크론보다 작은 입자의 경우 용액에서 콜로이드 또는 반 콜로이드 상태를 형성하며 중력에 의해서만 퇴적 공정을 관찰하는 것은 불가능합니다. 입자가 작아지고, 침전속도가 느려지고, 확산 현상이 더 심각하기 때문이다. 따라서 원심분리기를 사용하여 강한 원심력을 생성하여 이러한 입자가 확산을 극복하고 침전 운동을 생성하도록 강요할 필요가 있다.


원심분리는 원심분리기 로터의 고속 회전에 의해 생성된 강한 원심력을 사용하여 액체 내입자의 퇴적 속도를 가속화하고, 샘플내의 다른 퇴적계 계수 및 부력 밀도로 물질을 분리한다.


원심력(g)과 속도(rpm) 간 변환


원심력 G와 회전 속도 RPM 간의 변환 공식은 다음과 같습니다.


G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2


그 중, G는 원심력이며, 일반적으로 g배수(중력 가속)로 표현된다.


10^(-5)는 10, (rpm)^2 회전 속도의 제곱, R은 반경이고 단위는 cm의 음수 다섯 번째 전력이다.


예를 들어 원심 반경이 10cm이고 회전 속도가 8000 RPM인 경우 원심력은 다음과 같은 것입니다.


G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104


즉, 원심력은 7104g이다.


원심력이 8000g일 때 속도는 8489로 약 8500rpm입니다.