相对离心力和转速之间有什么关系？如何换算？

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在生命科学领域的研究中，离心是一种必不可少的技术手段，更是实验室中最常见的实验项目。实验室的小伙伴们经常会问，各家离心管的标记的离心单位不一样，这该如何区分比较呢？

离心技术的原理是利用物体高速旋转时产生强大的离心力，使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮，从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。

有些生物颗粒可以在重力场（1×g）作用下实现分离，如人血细胞，将处理过的血细胞置于桌上1-2 小时，由于不同细胞的大小不一样，白细胞和红细胞能自动分层。但若需分离更小的生物颗粒，需要远大于重力的力，通常我们称这个力为离心力，我们可以通过沿轴旋转装有悬浮颗粒的离心管来实现用离心技术分离不同颗粒。利用离心机使离心管旋转，装载了离心管并带动离心管沿轴旋转的是转头，颗粒在放射状的离心力下从轴心向外运动。不管是细胞还是生物大分子受到离心力都可以用以下公式计算：

（1）

F离心力：颗粒受到的离心力；

m：颗粒的质量；

ω：角速度；

r：离心半径，即旋转轴到颗粒的距离。

通常情况下，旋转的转头受到的放射状的力都是由相对离心力（RCF：Relative centrifugation force）来衡量的。而所谓的相对离心力即是离心力与重力之比，用以下公式表示：

（2）

RCF：相对离心力；

F离心力：颗粒受到的离心力；

F重力：颗粒受到的重力；

m：颗粒的质量；

ω：角速度；

g：重力加速度；

r：离心半径，即旋转轴到颗粒的距离。

ω 是转头的角速度，指转头每秒钟转过的弧度数，其值就是:

（3）ω=2πRPM/60=0.10472RPM

RPM：转头每分钟转过的转数。

结合公式（2）和公式（3）可得到同一转头的转速与相对离心力之间的关系：

（4）

r：离心半径，即旋转轴到颗粒的距离（单位：mm）。

离心管在离心机中离心的过程中，管口至管底的各点与旋转轴之间的距离（离心半径）是不一样的，在计算中采用平均半径作为离心半径：r=(r min＋r max)/2。

由上可以看出转头的相对离心力与转头的转速的平方成正比，而且与转头的半径成正比。对于同一转头而言，由于半径不变，增加转速也就相当于提高了相对离心力。

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