用 CsCl，Percoll, Nycodenz, metrizamide作自形成密度梯度離心
一）概述：
近年來用重金屬鹽（主要是
CsCl）分離生物大分子的平衡等密度離心；用 Percoll（由瑞典 pharmacia-Biosystems
AB開發的膠體硅材料，即在硅顆粒外包覆 PVP塑料、直徑在 15nm～20nm以下的膠狀小顆粒）自形成梯度分離細胞和亞細胞構造；用
Nycodenz和 metrizamide（由挪威的 Nycomed pharma
A/S開發的碘化物梯度材料）的自形成梯度分離整細胞、亞細胞構造、核蛋白、病毒等方面的研究工作有令人滿意的進展【參考文獻（1）】，開發商也提供了很多技術資料、配制了很多實用的標準液用于梯度制備。
二）自形成梯度離心分離的優點：
??不需要預先制備梯度，簡化了離心工藝。
用于制備自形成梯度的材料化學性質穩定，對被分離物質無損害。
無毒性。
??某些材料（如 Percoll，Nycodenz）在高速（RCFav＝20,000×g～30,000×g）短時間（10
分～60分）就能自形成較緩和的或較陡的復合（由凸指數過渡到凹指數）梯度曲線，用于不用樣品的分離純化。
??開發商提供了部分由梯度材料和稀釋液配置的各種密度的等滲液，方便了用戶配置。
??可與樣品混合直接做自形成密度梯度實驗（如生物大分子的 CsCl平衡等密度離心），也可以預先離心制備自形成梯度后在梯度表面鋪置樣品再進行密度梯度離心。
??可以用各種轉頭（固定角式、甩平、近垂直、垂直管、區帶轉頭）制備自形成梯度，被分離樣品的容量范圍很寬。
??由于近年來利用自形成密度梯度離心的論文增多，用戶可以根據需要找到相應的參考資料（文獻3）。
??自形成梯度材料的擴散很慢，一旦形成梯度，梯度曲線變化很小。同樣，沉降在其等密度區的樣品擴散也很小（等密度離心）。對于利用梯度材料預先離心制備的自形成梯度作速率－區帶離心（Rate-zonal）,樣品的沉降速度變化穩定，重復試驗的成功率高。某些材料（如
Percoll）一旦形成密度離心梯度后其梯度曲線靜置數周后變化仍很小。
三）重金屬鹽類自形成梯度有關計算公式（參考文獻 4） 
?
注意公式中 r1：離心管表面（彎月面）到旋轉中心距離（cm）
r2：離心管底到旋轉中心距離（cm）
ρ1：離心管表面液體密度(g/cm3)
ρ2：離心管底部液體密度(g/cm3)
ρi：初始密度(g/cm3)
β0：參考講座文獻（10）
N：rpm
需要說明的是以上計算的離心時間是理論上的達到完全平衡的時間，對于單管容量為
12ml的角式轉頭，達到離心所需要的近似平衡的時間比理論計算值要短。上面的計算式結合實際實驗需要的計算機模擬已在 80年代末至
90年代初實現了，最新的日立或貝克曼的超速離心機都具有這種模擬功能，有一些型號還可以與 PC機聯機運算。
??用重金屬鹽的自形成梯度分離純化生物大分子從
80年代起已普遍被應用，為了減少用甩平或角式轉頭作自形成梯度離心的時間，也為了避免垂直管轉頭【（r2-r1）最小，離心時間最短】在離心管外壁會形成
RNA沉淀從而在梯度轉換過程中會降低蛋白質，染色體，DNA片斷和質粒
DNA的純度，在80年代末開發了小角度（8°～10°，近垂直）轉頭，主要用于這類實驗。
??必須提醒的是模擬功能中有避免重金屬鹽在極大離心力和低溫下結晶的警告，使用一般無模擬功能離心機的實驗人員要注意最高轉速和允許最低溫度的限制（一般用
18℃～20℃）。離心過程中產生結晶是非常危險的，固態結晶硬度很高，在強離心場中會刺穿管壁并繼續向外穿刺轉頭孔外壁，造成漏液和轉頭受損。避免的方法首先是合適的離心溫度，其次是最高轉速限制。為了既滿足了轉速限制又能減少分離時間，用逐級降速的分步（step）離心是有效的方法（分4～5級，逐級降速），而目前生產的超速離心機，除某些經濟型外都有這種分步離心功能。
??用微量超速離心機在較小的容量時利用極高離心力和分步離心可以在 2～4小時內分離純化生物大分子的各種組份。
??自形成密度梯度在高轉速時非常穩定，在減速時梯度會發生轉換，由于自形成梯度材料的粘度很低，梯度轉換時容易產生不同密度層之間的混合，因此必須利用離心機在降到
1,000rpm以下時的慢減速功能，為了實現各種實驗的最佳梯度方向轉換，離心機 1,000rpm→0的減速分級應在5檔以上。
??此外，如果利用梯度材料在離心過程中自形成梯度后再在液面鋪樣品作速率－區帶或等密度離心，鋪樣時要注意不使樣品?沖入梯度層。傾斜貼壁慢加樣可以避免這一點。當樣品中有較大顆粒成分時更要特別小心。