离心力 RPM 与 g 怎么选

导读:

做细胞实验时,你是否曾纠结离心参数该设 RPM 还是 g?明明照着文献设了转速,却出现细胞活性骤降、实验结果无法重复!

图1:细胞离心图

一、RPM 和 g 到底差在哪?为什么 g 是实验金标准?

RPM是什么

很多人习惯用 RPM(每分钟转速)设置离心参数,但其实这是最容易踩坑的操作!RPM 仅代表离心机转子的旋转圈数,完全不考虑转子半径 ------ 同样是 10000RPM,小转子和大转子产生的离心力可能相差一倍以上,这也是为什么同一参数在不同实验室结果天差地别的关键。。

g是什么

而 g(相对离心力 RCF)才是细胞真正承受的 "力量",它以地球重力为基准,直接反映样品受到的沉降力(比如 300×g 就是细胞承受自身重量 300 倍的力)。更重要的是,g 值能脱离具体离心机型号,让全球实验室的实验条件精准复现,这也是严谨文献中必须用 g 值表述离心条件的原因。

简单说:RPM 是 "机器的转速",g 是 "细胞的受力",细胞离心优先选 g 值,才能保证实验可重复、结果靠谱!

图2:不同离心机大小

二、知道 g 值,怎么算 RPM?

没有直接显示 g 值的离心机该怎么办?

既然 g 值这么重要,那没有直接显示 g 值的离心机该怎么办?教你一个万能换算公式,轻松实现 RPM 和 g 的双向转换:

RCF (g) = 1.118 × 10⁻⁵ × r × (rpm)²其中 r 是转子半径(单位:厘米),指从转子中心到离心管底部的平均距离(离心机说明书上会明确标注)。

这里有两个关键规律要记住:① 离心力与转子半径成正比:相同转速下,大转子产生的 g 值更大;② 离心力与转速的平方成正比:转速小幅增加(比如从 1000RPM 升到 1500RPM),g 值会大幅飙升(从 1 倍变成 2.25 倍),这也是为什么转速不能随便调高的核心原因!

举个例子:如果转子半径 r=10cm,想得到 300×g 的离心力,代入公式可算出 RPM≈1630

(计算过程:rpm=√(g÷(1.118×10⁻⁵×r))=√(300÷(1.118×10⁻⁵×10))≈1630)。

图3:知道 g 值,怎么算 RPM

三、不同细胞离心常规参数

贴壁细胞离心

HEK293、HeLa、HepG2 这类贴壁细胞,经胰酶消化后,细胞从贴壁状态变成悬浮圆细胞,细胞骨架重组、细胞膜流动性增加,脆弱又敏感。200-400g 的离心力刚好能让它们沉淀成松散团块,既能顺利移除上清(换液、传代、收样),又不会因挤压导致细胞膜破裂、细胞凋亡。如果调高到 500g 以上,很可能出现细胞碎片增多、后续培养贴壁率下降,甚至直接影响实验结果。

悬浮细胞

THP-1、Jurkat、PBMC 等悬浮细胞,细胞膜韧性更强、细胞内结构更紧实,而且体积偏小、沉降速度慢,所以需要稍高的离心力才能有效沉淀。300-800g 的范围既能保证细胞快速形成沉淀,又不会让细胞团过于紧实导致缺氧坏死。但要注意:即使是耐受力强的悬浮细胞,也别盲目追求高转速 ------ 超过 1000g 同样会造成细胞损伤,比如影响细胞增殖能力或细胞因子分泌。

原代细胞

神经元、干细胞、MEF(小鼠胚胎成纤维细胞)这类细胞,功能精细、代谢敏感,有的还刚从应激状态恢复,对机械压力的耐受度极低。80-200g 的极低速离心是它们的安全区,这个力度能避免细胞因挤压或缺氧失去活力、增殖能力甚至分化潜能。对于特别敏感的细胞(比如原代神经元),甚至可以放弃离心,采用自然沉降(静置 10-15 分钟)的方式收集,最大程度保护细胞功能。

图4:细胞离心图

结尾

① 细胞离心优先用 g 值(RCF),保证实验可重复;

② 记住换算公式,轻松搞定 RPM 和 g 的转换;

③ 按细胞类型选离心力:贴壁细胞 200-400g、悬浮细胞 300-800g、原代 / 干细胞 80-200g

核心原则是 "最小离心力达成实验目的"。

---------------------END---------------------

科研辅导、技术答疑、课题设计,欢迎联系我们!

相关推荐
西岸行者3 天前
学习笔记:SKILLS 能帮助更好的vibe coding
笔记·学习
悠哉悠哉愿意3 天前
【单片机学习笔记】串口、超声波、NE555的同时使用
笔记·单片机·学习
别催小唐敲代码3 天前
嵌入式学习路线
学习
毛小茛3 天前
计算机系统概论——校验码
学习
babe小鑫3 天前
大专经济信息管理专业学习数据分析的必要性
学习·数据挖掘·数据分析
winfreedoms3 天前
ROS2知识大白话
笔记·学习·ros2
在这habit之下3 天前
Linux Virtual Server(LVS)学习总结
linux·学习·lvs
我想我不够好。3 天前
2026.2.25监控学习
学习
im_AMBER3 天前
Leetcode 127 删除有序数组中的重复项 | 删除有序数组中的重复项 II
数据结构·学习·算法·leetcode
CodeJourney_J3 天前
从“Hello World“ 开始 C++
c语言·c++·学习