如何自製離心機 如何自製離心機

如何自製離心機

如何自製離心機

對於任何準備涉足分子生物學的業餘愛好者來說,離心機都是必不可少的實驗室工具。它超高速的旋轉能夠產生適當的離心力,從而將包括細胞、蛋白質和DNA在內的生物材料從液體中分離出來。大學級的離心機售價約為2000美元,但合成生物學愛好者兼發明家卡塔爾·加維(Cathal Garvey)卻想出了辦法,用電磨和3D打印的輪子自製一台。這套裝置能夠使樣品以高達33000轉/分鐘的速度旋轉,產生的離心力是地球引力的50000倍。

這個3D列印的轉盤看起來非常簡單,只有六個用於放置標準1.5微升Eppendorf管的水平插槽。 Garvey說,他早期的原型經常變形,導致裂縫破裂,管子像超大號塑膠子彈一樣飛出去。 「人們都說我瘋了,」Garvey說。但他最終克服了困難,重新設計了轉盤的插槽,使其能夠安全地容納管子厚實的邊緣。 「從那以後,我再也沒有遇到過管子飛出去的情況,」他說。儘管如此,Garvey仍然建議在使用他稱之為“Dremelfuge”的這個裝置時務必格外小心,並佩戴合適的護目鏡。

指示

1)點此下載Dremelfuge砂輪的原理圖。有兩種設計可供選擇;請選擇適合Dremel 300(而非普通電鑽)的款式。

2) 使用ABS塑膠進行3D列印,並以六角形填充以增強強度。 (PLA是另一種常見的列印材料,但Garvey表示它在高重力加速度下容易碎裂。)如果您沒有3D列印機,可以從Shapeways.com訂購車輪,價格約為50美元。

3)將旋轉工具盤支架旋入輪軸,並將其連接到 Dremel 上。

4) 將裝有生物樣本的試管裝入輪子,確保每個試管都有配重:在輪子的另一側放置一個裝有等量液體的試管。否則,試管可能會損壞輪子和電磨,並造成混亂。

5)將電磨放在泡沫塑膠冷卻箱中,然後開始切割!如果管子脫落,泡沫塑膠會吸收衝擊力。

警告:使用防碎護目鏡,並在堅固的容器內操作 Dremelfuge,因為設備可能會以極高的速度拋出塑膠碎片,造成危險。

測試運行

臉頰內側的細胞不斷脫落到唾液中,但由於它們太小,無法單獨看到——這使得它們成為測試 Dremelfuge 的完美對象。

1)用棉花棒在口腔內擦拭約 10 秒鐘,以採集一些臉頰細胞。

2)將棉花棒反覆浸入裝有等滲鹽溶液的試管中,以清除細胞。 (您可以用鹽和蒸餾水自製溶液,也可以在藥局購買傷口清洗液。)

3)將第二個管子灌滿至與第一個管子相同的液位。將兩個管子分別插入3D列印輪子的相對插槽中。

4)用電磨機的第二檔轉速(約10000轉/分鐘)運轉一分鐘。你會看到管底出現白色顆粒。瞧!分離出的頰細胞就出來了。

德雷梅爾富格

時間:1小時

費用:50 美元或以下

難度:1/5

本文原刊於2013年8月刊的《大眾科學》雜誌。點擊此處查看該雜誌的更多文章。