離心機分為二大類，即制備性和分析性離心機。
6.2.1 制備性離心機
制備性離心機又可分為三類：
1、普通離心機 大轉(zhuǎn)速6000 rpm左右，大相對離心力近6000×g，容量為幾十毫升至幾升，分離形式是固液沉降分離，轉(zhuǎn)子有角式和外擺式，其轉(zhuǎn)速不能嚴格控制，通常不帶冷凍系統(tǒng)，于室溫下操作，用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì)，如紅血球、酵母細胞等。這種離心機多用交流整流子電動機驅(qū)動，電機的碳刷易磨損，轉(zhuǎn)速是用電壓調(diào)壓器調(diào)節(jié)，起動電流大，速度升降不均勻，一般轉(zhuǎn)頭是置于一個硬質(zhì)鋼軸上，因此**地平衡離心管及內(nèi)容物就極為重要，否則會損壞離心機。
2、高速冷凍離心機 大轉(zhuǎn)速為20000～25000rpm(r/min)，大相對離心力為89000×g，大容量可達3升，分離形式也是固液沉降分離，轉(zhuǎn)頭配有各種角式轉(zhuǎn)頭、蕩平式轉(zhuǎn)頭、區(qū)帶轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭和大容量連續(xù)流動式轉(zhuǎn)頭、一般都有制冷系統(tǒng)，以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量，離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0～40C，轉(zhuǎn)速、溫度和時間都可以嚴格準確地控制，并有指針或數(shù)字顯示，通常用于微生物菌體、細胞碎片、大細胞器、硫酸銨沉淀和**沉淀物等的分離純化工作，但不能有效地沉降病毒、小細胞器(如核蛋白體)或單個分子。
3、超速離心機 轉(zhuǎn)速可達50000～80000 rpm，相對離心力大可達510000×g，有名的生產(chǎn)廠商有美國的貝克曼公司和日本的日立公司等，離心容量由幾十毫升至2升，分離的形式是差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離，離心管平衡允許的誤差要小于0.1克。超速離心機的出現(xiàn)，使生物科學(xué)的研究領(lǐng)域有了新的擴展，它能使過去僅僅在電子顯微鏡觀察到的亞細胞器得到分級分離，還可以分離病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。
6.2.2 分析性超速離心
與制備性超速離心不同的是：分析性超速離心主要是為了研究生物大分子的沉降特性和結(jié)構(gòu)，而不是專門收集某一特定組份。因此它使用了特殊的轉(zhuǎn)子和檢測手段，以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個離心場中的沉降過程，見圖34。
1.測定生物大分子的相對分子量 測定相對分子量主要有三種方法，沉降速度、沉降平衡和接近沉降平衡。其中應(yīng)用廣的是沉降速度，超速離心在高速中進行，這個速度使得任意分布的粒子通過溶劑從旋轉(zhuǎn)的中心輻射地向外移動，在**了粒子的那部分溶劑和尚含有沉降物的那部分溶劑之間形成一個明顯的界面，該界面隨時間的移動而移動，這就是粒子沉降速度的一個指標，然后用照相記錄，即可求出粒子的沉降系數(shù)。
S = (1/ω2X)·(dx/dt)
分子或粒子的相對分子量則可從Svedberg方程式來確定：
M = RTS/[D(1-υρ)]
式中M：該分子不含水的相對分子量;R：氣體常數(shù);T：**溫度;S：分子的沉降系數(shù);υ：分子的微分比容(當一克溶質(zhì)加到一個大體積的溶液中所占有的體積);ρ：溶劑的密度。
2.生物大分子的純度估計 分析性超速離心已廣泛地應(yīng)用于研究DNA制劑、病毒和蛋白質(zhì)的純度。用沉降速度的技術(shù)來分析沉降界面是測定制劑均質(zhì)性的常用方法之一，出現(xiàn)單一清晰的界面一般認為是均質(zhì)的，如有雜質(zhì)則在主峰的一側(cè)或二側(cè)出現(xiàn)小峰。
3.分析生物大分子中的構(gòu)象變化 分析性超速離心已成功地用于檢測大分子構(gòu)象的變化，例如DNA可能以單股或雙股出現(xiàn)，其中每一股在本質(zhì)上可能是線性的，也可能是環(huán)狀的，如果遇到某種因素(溫度或有機溶劑)DNA分子可能發(fā)生一些構(gòu)象上的變化，這些變化也許可逆、也許不可逆，這些構(gòu)象上的變化可以通過檢查樣品在沉降速度上的差異來證實。
圖：分析型超速離心機
