一、制(zhì)備性離心機可(kě)分為(wèi)三類：
一是普通(tōng)離心機：最大(dà)轉速6000 rpm左右，最大(dà)相對離心力近6000×g，容量為(wèi)幾十毫升至幾升，分離形式是固液沉降分離，轉子有(yǒu)角式和(hé)外擺式，其轉速不能嚴格控制(zhì)，通(tōng)常不帶冷凍系統，于室溫下操作(zuò)，用于收集易沉降的大(dà)顆粒物質，如紅血球、酵母細胞等。這種離心機多(duō)用交流整流子電(diàn)動機驅動，電(diàn)機的碳刷易磨損，轉速是用電(diàn)壓調壓器(qì)調節，起動電(diàn)流大(dà)，速度升降不均勻，一般轉頭是置于一個(gè)硬質鋼軸上(shàng)，因此精确地平衡離心管及內(nèi)容物就極為(wèi)重要，否則會(huì)損壞離心機。
二是高(gāo)速冷凍離心機：最大(dà)轉速為(wèi)20000～25000rpm（r/min），最大(dà)相對離心力為(wèi)89000×g，最大(dà)容量可(kě)達3升，分離形式也是固液沉降分離，轉頭配有(yǒu)各種角式轉頭、蕩平式轉頭、區(qū)帶轉頭、垂直轉頭和(hé)大(dà)容量連續流動式轉頭、一般都有(yǒu)制(zhì)冷系統，以消除高(gāo)速旋轉轉頭與空(kōng)氣之間(jiān)摩擦而産生(shēng)的熱量，離心室的溫度可(kě)以調節和(hé)維持在0～40C，轉速、溫度和(hé)時(shí)間(jiān)都可(kě)以嚴格準确地控制(zhì)，并有(yǒu)指針或數(shù)字顯示，通(tōng)常用于微生(shēng)物菌體(tǐ)、細胞碎片、大(dà)細胞器(qì)、硫铵沉澱和(hé)免疫沉澱物等的分離純化工作(zuò)，但(dàn)不能有(yǒu)效地沉降病毒、小(xiǎo)細胞器(qì)（如核蛋白體(tǐ)）或單個(gè)分子。
三是超速離心機：轉速可(kě)達50000～80000 rpm，相對離心力最大(dà)可(kě)達510000×g，最著名的生(shēng)産廠商有(yǒu)美國的貝克曼公司和(hé)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(hé)密度梯度區(qū)帶分離，離心管平衡允許的誤差要小(xiǎo)于0.1克。超速離心機的出現，使生(shēng)物科學的研究領域有(yǒu)了新的擴展，它能使過去僅僅在電(diàn)子顯微鏡觀察到的亞細胞器(qì)得(de)到分級分離，還(hái)可(kě)以分離病毒、核酸、蛋白質和(hé)多(duō)糖等。
超速離心機主要由驅動和(hé)速度控制(zhì)、溫度控制(zhì)、真空(kōng)系統和(hé)轉頭四部分組成。超速離心機的驅動裝置是由水(shuǐ)冷或風冷電(diàn)動機通(tōng)過精密齒輪箱或皮帶變速，或直接用變頻感應電(diàn)機驅動，并由微機進行(xíng)控制(zhì)，由于驅動軸的直徑較細，因而在旋轉時(shí)此細軸可(kě)有(yǒu)一定的彈性彎曲，以适應轉頭輕度的不平衡，而不緻于引起震動或轉軸損傷，除速度控制(zhì)系統外，還(hái)有(yǒu)一個(gè)過速保護系統，以防止轉速超過轉頭最大(dà)規定轉速而引起轉頭的撕裂或爆炸，為(wèi)此，離心腔用能承受此種爆炸的裝甲鋼闆密閉。溫度控制(zhì)是由安裝在轉頭下面的紅外線射量感受器(qì)直接并連續監測離心腔的溫度，以保證更準确更靈敏的溫度調控，這種紅外線溫控比高(gāo)速離心機的熱電(diàn)偶控制(zhì)裝置更敏感，更準确。超速離心機裝有(yǒu)真空(kōng)系統，這是它與高(gāo)速離心機的主要區(qū)别。離心機的速度在2000 rpm以下時(shí)，空(kōng)氣與旋轉轉頭之間(jiān)的磨擦隻産生(shēng)少(shǎo)量的熱，速度超過20000 rpm時(shí)，由磨擦産生(shēng)的熱量顯著增大(dà)，當速度在40000 rpm以上(shàng)時(shí)，由磨擦産生(shēng)的熱量就成為(wèi)嚴重問題，為(wèi)此，将離心腔密封，并由機械泵和(hé)擴散泵串聯工作(zuò)的真空(kōng)泵系統抽成真空(kōng)，溫度的變化容易控制(zhì)，磨擦力很(hěn)小(xiǎo)，這樣才能達到所需的超高(gāo)轉速。
二、轉頭：
一是角式轉頭：角式轉頭是指離心管腔與轉軸成一定傾角的轉頭。它是由一塊完整的金屬制(zhì)成的，其上(shàng)有(yǒu)4～12個(gè)裝離心管用的機制(zhì)孔穴，即離心管腔，孔穴的中心軸與旋轉軸之間(jiān)的角度在20～40度之間(jiān)，角度越大(dà)沉降越結實，分離效果越好。這種轉頭的優點是具有(yǒu)較大(dà)的容量，且重心低(dī)，運轉平衡，壽命較長，顆粒在沉降時(shí)先沿離心力方向撞向離心管，然後再沿管壁滑向管底，因此管的一側就會(huì)出現顆粒沉積，此現象稱為(wèi)“壁效應”，壁效應容易使沉降顆粒受突然變速所産生(shēng)的對流擾亂，影(yǐng)響分離效果。
二是蕩平式轉頭：這種轉頭是由吊着的4或6個(gè)自由活動的吊桶（離心套管）構成。當轉頭靜止時(shí)，吊桶垂直懸挂，當轉頭轉速達到每分鍾200到800轉時(shí)，吊桶蕩至水(shuǐ)平位置，這種轉頭最适合做(zuò)密度梯度區(qū)帶離心，其優點是梯度物質可(kě)放在保持垂直的離心管中，離心時(shí)被分離的樣品帶垂直于離心管縱軸，而不像角式轉頭中樣品沉澱物的界面與離心管成一定角度，因而有(yǒu)利于離心結束後由管內(nèi)分層取出已分離的各樣品帶。其缺點是顆粒沉降距離長，離心所需時(shí)間(jiān)也長。
三是區(qū)帶轉頭：區(qū)帶轉頭無離心管，主要由一個(gè)轉子桶和(hé)可(kě)旋開(kāi)的頂蓋組成，轉子桶中裝有(yǒu)十字型隔闆裝置，把桶內(nèi)分隔成四個(gè)或多(duō)個(gè)扇形小(xiǎo)室，隔闆內(nèi)有(yǒu)導管，梯度液或樣品液從轉頭中央的進液管泵入，通(tōng)過這些(xiē)導管分布到轉子四周，轉頭內(nèi)的隔闆可(kě)保持樣品帶和(hé)梯度介質的穩定。沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉頭中的沉降情況不同于角式和(hé)外擺式轉頭，在徑向的散射離心力作(zuò)用下，顆粒的沉降距離不變，因此區(qū)帶轉頭的“壁效應”極小(xiǎo)，可(kě)以避免區(qū)帶和(hé)沉降顆粒的紊亂，分離效果好，而且還(hái)有(yǒu)轉速高(gāo)，容量大(dà)，回收梯度容易和(hé)不影(yǐng)響分辨率的優點，使超離心用于制(zhì)備和(hé)工業生(shēng)産成為(wèi)可(kě)能。區(qū)帶轉頭的缺點是樣品和(hé)介質直接接觸轉頭，耐腐蝕要求高(gāo)，操作(zuò)複雜。
四是垂直轉頭：其離心管是垂直放置，樣品顆粒的沉降距離最短(duǎn)，離心所需時(shí)間(jiān)也短(duǎn)，适合用于密度梯度區(qū)帶離心，離心結束後液面和(hé)樣品區(qū)帶要作(zuò)九十度轉向，因而降速要慢。
五是連續流動轉頭：可(kě)用于大(dà)量培養液或提取液的濃縮與分離，轉頭與區(qū)帶轉頭類似，由轉子桶和(hé)有(yǒu)入口和(hé)出口的轉頭蓋及附屬裝置組成，離心時(shí)樣品液由入口連續流入轉頭，在離心力作(zuò)用下，懸浮顆粒沉降于轉子桶壁，上(shàng)清液由出口流出。
三、離心管：
離心管主要用塑料和(hé)不鏽鋼制(zhì)成，塑料離心管常用材料有(yǒu)聚乙烯（PE），聚碳酸酯（PC），聚丙烯（PP）等，其中PP管性能較好。塑料離心管的優點是透明(míng)（或半透明(míng)），硬度小(xiǎo)，可(kě)用穿刺法取出梯度。缺點是易變形，抗有(yǒu)機溶劑腐蝕性差，使用壽命短(duǎn)。不鏽鋼管強度大(dà)，不變形，能抗熱，抗凍，抗化學腐蝕。但(dàn)用時(shí)也應避免接觸強腐蝕性的化學藥品，如強酸、強堿等。塑料離心管都有(yǒu)管蓋，離心前管蓋必須蓋嚴，倒置不漏液。管蓋有(yǒu)三種作(zuò)用：①防止樣品外洩。用于有(yǒu)放射性或強腐蝕性的樣品時(shí)，這點尤其重要。②防止樣品揮發。③支持離心管，防止離心管變形。
四是分析性離心機：
分析性離心機使用了特殊設計(jì)的轉頭和(hé)光學檢測系統，以便連續地監視(shì)物質在一個(gè)離心場(chǎng)中的沉降過程。從而确定其物理(lǐ)性質。分析性超速離心機的轉頭是橢圓形的，以避免應力集中于孔處。此轉頭通(tōng)過一個(gè)有(yǒu)柔性的軸聯接到一個(gè)高(gāo)速的驅動裝置上(shàng)，轉頭在一個(gè)冷凍的和(hé)真空(kōng)的腔中旋轉，轉頭上(shàng)有(yǒu)2～6個(gè)裝離心杯的小(xiǎo)室，離心杯是扇形石英的，可(kě)以上(shàng)下透光，離心機中裝有(yǒu)一個(gè)光學系統，在整個(gè)離心期間(jiān)都能通(tōng)過紫外吸收或折射率的變化監測離心杯中沉降着的物質，在預定的期間(jiān)可(kě)以拍攝沉降物質的照片，在分析離心杯中物質沉降情況時(shí)，在重顆粒和(hé)輕顆粒之間(jiān)形成的界面就像一個(gè)折射的透鏡，結果在檢測系統的照像底闆上(shàng)産生(shēng)了一個(gè)“峰”，由于沉降不斷進行(xíng)，界面向前推進，因此峰也移動，從峰移動的速度可(kě)以計(jì)算(suàn)出樣品顆粒的沉降速度。分析性超速離心機和(hé)主要特點就是能在短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)，用少(shǎo)量樣品就可(kě)以得(de)到一些(xiē)重要信息，能夠确定生(shēng)物大(dà)分子是否存在，其大(dà)緻的含量，計(jì)算(suàn)生(shēng)物大(dà)分子的沉降系數(shù)，結合界面擴散，估計(jì)分子的大(dà)小(xiǎo)，檢測分子的不均一性及混合物中各組份的比例，測定生(shēng)物大(dà)分子的分子量，還(hái)可(kě)以檢測生(shēng)物大(dà)分子的構象變化等。
