1、臺式超速離心機TL-100的科研應(yīng)用為Optima MAX-XP搭起的舞臺

        Beckman公司1984年推出全球首款臺式超速離心機TL-100。它最高轉(zhuǎn)速100000 rpm/最大RCF 543000×g，已達到同期立式超離的轉(zhuǎn)速離心力指標，還可配置四款角轉(zhuǎn)頭(TLA-100、TLA-100.1、TLA-100.2、TLA-100.3)、一款甩平吊籃轉(zhuǎn)頭（TLS-55）和一款垂直轉(zhuǎn)頭（TLV-100），實現(xiàn)了功能應(yīng)用多樣化。TL-100不僅小巧（W 73.7 cm×D 58.4 cm）、輕便（93kg）和操作簡便，價格還相對低廉親民。

       在此基礎(chǔ)上，通過引入新型驅(qū)動控制單元、Optima制冷控制技術(shù)、新型轉(zhuǎn)頭充實和差異化的系統(tǒng)功能，Beckman陸續(xù)推出Optima TLX/Optima TL、Optima MAX/Optima MAX-E，直至目前在產(chǎn)的Optima MAX-XP/Optima MAX-LT。硬件上，最高工作轉(zhuǎn)速由100000rpm升至150000rpm，轉(zhuǎn)頭由6個增至目前的16個，單管最大樣品容量由3.5mL加大至32.4mL。控制系統(tǒng)由簡單參數(shù)設(shè)定發(fā)展到Optima MAX-XP的自帶計算、轉(zhuǎn)頭耗材數(shù)據(jù)庫、運行賬戶控制與運行數(shù)據(jù)管理、遠程運行監(jiān)控和生物安全樣品離心功能。創(chuàng)新技術(shù)的運用使臺式超速離心機的應(yīng)用對象、樣品處理能力躍上了新臺階。

       1986年，美國農(nóng)業(yè)部與南達科他州立大學(xué)聯(lián)合研究項目團隊最早報道用TL-100超速離心機進行的實驗。在該項目中，實驗人員用TLV-100垂直轉(zhuǎn)頭在8-28%（w / v）蔗糖梯度液中2℃下100000rpm離心20分鐘對0.2mL大豆葉片組織中RuBP羧化酶粗提物的成功純化。

       截止至2023年8月31日，全球已刊發(fā)采用TL- 100開展的超速離心實驗論文達897篇。刊文數(shù)量超過Beckman其他任一超離型號相關(guān)刊文數(shù)（見表1。Optima TLX、Optima TL、Optima MAX和Optima MAX-E四款臺式機的資料因技術(shù)原因未計入）。

表1  Beckman臺式超速離心機實驗應(yīng)用公開刊文數(shù)量列表

       表1中統(tǒng)計數(shù)據(jù)似與現(xiàn)實觀感頗有出入：科研單位配備的大型落地超速離心機比比皆是，但寰宇之內(nèi)的實驗公開發(fā)文看，小型臺式超離的使用報道頻次卻是遠高于大型立式機。這恰恰反映了一個事實，即臺式超離站在了科研實驗舞臺上那個舉足輕重的C位。

       真應(yīng)了那句俗話：人不可貌相。

       TL-100成為爆款還與一項應(yīng)用和一篇文章有莫大關(guān)系。

       2006年，法國居里研究所的C. Th′ery, S. Amigorena和G. Raposo聯(lián)合發(fā)表了著名的生物液體外泌體分離的操作流程——《Isolation and Characterization of Exosomes from Cell Culture Supernatants and Biological Fluids》。該文中列出了實驗所用超速離心機為LT-100。

        外泌體是直徑30 - 150nm小型細胞外囊泡群。通過差速分級離心將生物樣品溶液中細胞、細胞碎片、大型囊泡去除后，轉(zhuǎn)移至微量樣品管中，用超速離心方法將外泌體分離。LT-100超離單管樣品處理范圍0.2-3mL，既可用于外泌體沉淀，又能進行密度梯度分選，簡直就是為外泌體分離而生的。此后，隨著操作流程進一步流傳、外泌體研究應(yīng)用迅速升溫，LT-100大受歡迎。據(jù)ISEV 2016年的問卷調(diào)查報告，全球81%的外泌體研究項目中在使用超速離心分離方法。2007年，隨著Optima MAX-XP臺式超速離心機于面世。LT-100形成的巨大流量被自然而然地輸入了Optima MAX-XP。
        與LT-100比，Optima MAX-XP配置的MLA-55（8×13.5mL）和MLA-50（6×32.4mL）兩個中大容量角轉(zhuǎn)頭，不僅助其在外泌體差速分離操作流程中前后再邁兩步，還在更多類型的研究對象中得以施展身手。
        阿拉斯加科技（www.aizailushang.cn）服務(wù)團隊基于PubMed期刊數(shù)據(jù)庫（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/），以O(shè)ptima MAX-XP做切入點，對與之有關(guān)的實驗應(yīng)用刊文進行了系統(tǒng)整理，試圖厘清以下三個問題：1）Optima MAX-XP在哪些研究對象的實驗應(yīng)用中卓有成效？2）Optima MAX-XP在科研實驗超速離心中常用的轉(zhuǎn)頭有哪些？3）在Optima MAX-XP的超速離心實驗方面存在什么問題？

2、細胞外囊泡超速分離成為Optima MAX-XP臺式超速離心機科研應(yīng)用的熱點

       2009年，由西班牙康普頓斯大學(xué)的生物與分子生物學(xué)系的研究人員最早發(fā)表了Optima MAX-XP實驗應(yīng)用的報道。該研究將含有雞膜聯(lián)蛋白A5（chicken annexin A5, cA5）蛋白的單層PG:PC囊泡在Optima MAX-XP超速離心機中4℃下150000×g、離心1 h后，沉淀物和上清液分別采用SDS-PAGE方法檢測cA5與囊泡結(jié)合物存在情況，目的是了解人、雞膜聯(lián)蛋白A5（annexin A5）分子通過與囊泡結(jié)合后的橋聯(lián)作用誘導(dǎo)PG：PC囊泡聚集（vesicle aggregation）作用的差異及其結(jié)構(gòu)機制。

       截止至2023.08.31，PubMed期刊數(shù)據(jù)庫收錄的使用Optima MAX-XP進行的超速離心實驗報道共483篇。其中，刊發(fā)于期刊2023年影響因子（數(shù)據(jù)來源：https://sci.justscience.cn/）6.0及以上者共189篇。

表2 2018 – 2023年Optima MAX-XP有關(guān)高分期刊發(fā)文數(shù)量

       對189例用到Optima MAX-XP的超速離心實驗內(nèi)容逐一核查和匯總發(fā)現(xiàn)，實驗具體對象大致可歸為細胞外囊泡、蛋白質(zhì)及蛋白復(fù)合物、亞細胞組分、納米粒子制劑、脂質(zhì)體和病毒類顆粒6大類。

       就應(yīng)用范圍看，Optima MAX-XP臺式超離與大塊頭的立式超離Optima L-100/90/80XP、Optima XPN-100/90/80、Optima XE-100/ Optima XE-90基本重疊。

       在6個研究應(yīng)用對象中，細胞外囊泡（32.3%）、蛋白類（27.7%）和亞細胞組分（23.6%）三個板塊占比超過80%（見圖1）。                                              

        這一事實，使Optima MAX-XP臺式超速離心機儼然地成了細胞外囊泡超速分離的神器。

        因此，我們重點關(guān)注外泌體超速離心分離這一題材，探討Optima MAX-XP在這一應(yīng)用范圍的基本規(guī)律、方法。

（后續(xù)：Optima MAX-XP臺式超離在外泌體分離中的主要應(yīng)用類型）