Himac 开口超速离心管S-Cap加盖密封方法说明

       科研工作中，因实验资源配置、实验流程设计所限，修改实验操作方法是常事。譬如参考文献中用的是Optima XPN-100立式超速离心机SW 40 Ti（6×14mL/40000rpm）或SW 60 Ti (6×4mL/60000rpm)水平转头梯度密度离心3小时，而现实条件下实验者可用的却是Optima XE-90超速离心机和SW 32 Ti (6×338.5mL/32000rpm)、Type 70 Ti (8×39mL/70000rpm)或Type 90 Ti (8×13.5mL/90000rpm)此类转头配置。若想最大程度重现文献报道中的分离效果，可能就涉及如何用角转头来离心前人所用的4-38.5mL开口超速离心管的问题。

       实验者固然可以通过重新订购Quick-Seal热封管、OptiSeal指封管来解决难题，但正如我们在《开口超速离心管的选择及使用方法说明》篇中讨论的那样，其实也完全可以用为4.0mL 超净Ultra-Clear开口管(344062)、14.0mL Ultra-Clear超净开口管（344060）等开口管添加密封盖的方法来摆脱困境。

       超速离心开口管加盖通常用的有两种方法。

       一种是经典的管盖组件-管固定钳-扳手方法。此方法中管盖组件（Tube Cap Assembly）、管钳（Tube Cap Vise）、六角扳手（hex wrench）和专用螺丝刀（Tube setter）缺一不可，操作流程较为繁琐，对实验者的使用经验及熟练程度有一定要求。

       另一种方法是Himac开发的S-Cap密封法。该方法操作相对简便，只需将结构相对简单的配套管盖组件用专门的压盖器固定于开口管管口即可，不容易出现操作纰漏，处置效率高。

       本文仅对S-Cap密封法的应用及操作方法作一简单介绍。

1、超速离心开口管S-Cap密封法适用对象

       Himac开发的S-cap套件由不锈钢定位螺钉（Setscrew）、铝质阀杆（aluminum）和钛质紧箍环（Ti Ring）三个组件组成，可为12mL、40mL薄壁开口管提供简单易行的加盖密封操作，提高开口管在更高转速下离心的可靠性和可操作性。

       S-cap套件具有无O型圈等易损件，易清洁，可高温高压灭菌或化学方法消毒处理，可反复使用的特点。适用于12PA/12PE/40PA/40PE管使用，加盖后开口管可用于CP100NX立式超速离心机所属P90AT (8×12mL/90000rpm)、P80AT (8×12mL/80000rpm)、P70AT2 (12×12mL/70000rpm)、P70AT (8×40mL/70000rpm)、P50AT2 (12×40mL/50000rpm)角转头中离心。                                             

2、S-Cap密封法所需材料与工具

       S-Cap密封操作需要用到薄壁开口管、相应S- Cap套件和操作工具套件（S-Cap Tool Set）。

2.1 S-Cap套件

       S- Cap套件中核心是特殊设计的阀杆。其下半部为圆管形，类似于离心瓶内盖，可插入管口为管壁提供刚性支撑。阀杆上部为同心环设计，内外环之间为一环形沟槽（槽直径与管盖提取器的较粗一端匹配）。内环圆心处设置一螺纹孔，用于安装螺钉和插入管盖提取器的螺纹杆。

阀杆安装就位后，再用箍环套在离心管口外部，用于将管壁与阀杆箍筋，让二者紧密接触。箍环不仅消除了二者间的气泡、缝隙，防止液体进入连接部，最关键的是利用二者间的静摩擦力可将管和阀杆牢牢固定。

       由于阀杆外壁直径对管口内经，而箍环内径对离心管外径。故阀杆、箍环须成对配套购买和使用。

       螺钉为S-Cap通用件，上部膨大，适用于六边形扳手操作。下部为细长螺纹杆，可旋入阀杆中心的螺纹孔。移液加样和回收样品时，需卸下螺钉以开放液体进出通道，方便注射器针头通过此通道向管内移液或吸取样品。离心管加样和配平完成后，需将螺钉重新装回阀杆中心孔以密封离心管。

2.2 加盖工具套件

       工具套件（S-Cap Tool Set）包括管盖提取器(Tube Setter)、手动压盖器(Hand Press)和管架(Tube Holder)三部分。

       管盖提取器中间有手柄、两端外形粗、细不同。较粗一端为圆筒、筒中心为突出的螺纹立柱，可插入S-Cap盖内环正中的螺纹孔，用于离心结束后提取出阀杆。细棒状一端为六边形扳手，用于旋动S-Cap盖上的带六边形螺帽的定位螺钉。

       压盖器的工作头升降由手工控制。用于将S-Cap盖压入管内及离心管外部安装箍环。

       管架分管架C(12mL管专用)、管架D(30mL管专用) 、管架E(40 mL管专用)三种规格，管架C须装入管架E中组合使用。操作时，将离心管安装于管架中，管架转移到压盖器底座上专用卡位后，则可确保离心管刚好位于工作头的正下方。

       Himac离心机为用户提供了三种套件和多种工作套装，方便实验者根据所用转头、离心管数量选配使用详见“S-Cap密封盖及工具套件”。

3、S-Cap密封法操作步骤

       开口管S-Cap盖组装密封操作过程是：去除S-Cap盖螺钉——样品装填——安装阀杆——安装箍环——离心管补充加样、重量配平——S-Cap盖螺钉密封。而管盖解封操作过程则是取下固定螺钉——手动向下取下箍环——取下阀杆。

       下面是盖密封和解封具体操作步骤。

3.1 物料准备和检查

       1）检查离心管结构外观，根据离心管规格选择S-Cap盖组件；

       2）准备好S-Cap工具组件和管架；

3.2 安装阀杆

       3）使用管盖提起器的粗筒端六角扳手从阀杆上拆下固定螺钉；

       4）将样品填充到离心管容量的75%处（余下空间待箍环安装完成、离心管配平步骤中继续装填）；

       5）将阀杆插入到管口；

       6）将离心管装入配套管架中；

       7）将管架安装与压盖器专用卡座后，向下压压盖器手柄，将阀杆安装就位；

3.3 安装箍换

       8）从管架上取下带阀杆的离心管，确认箍环的凹槽在下，将箍环从管底部套入、向上滑动到管的上部；

       9） 将离心管重新安装到管架内；

       10）将管架放在压盖器卡座后下压手柄，直到箍环上部与阀杆有效接触；

3.4 离心管配平

       11）从压盖器上移除管架，用注射器取样继续填充离心管，以防管上部空闲体积过大在运行过程中发生变形；

       12）同时将离心管、固定螺钉放入天平中，将对称布置的任意两根离心管总重量差值保持在0.3g以内；

       13）拧紧固定螺钉完成管盖密封。

3.5 离心后管盖拆卸程序

       14）取下固定螺钉，用注射器从阀杆的中心孔中取出20%的上清液；

       15）一只手握持离心管，另一只手向下褪去箍环；

       16）将管盖提取器插入阀杆中心孔中，然后缓慢拉起阀杆后移去阀杆。

主要参考文献：

1. Rotors, Tubes, Bottles And Caps Instruction Manual For Ultracentrifuge (S99920421)