Sentrifugointi

Sentrifugointi on menettely seoksien erottamiseksi eri tiheydestä

Mikä on sentrifugoima?

Se sentrifugointi Se on seoksen erotustekniikka, joka perustuu eri komponenttien tiheyseroon. Sitä käytetään pääasiassa heterogeenisten seosten erottamiseen, joissa ainakin yksi vaiheista on neste.

Tekniikka koostuu näytteen pyörittämisestä suurella nopeudella koeputken sisällä tai muulla kestävämpiä. Kierto ja hitaus luovat kuvitteellisen voiman putkeen, jota kutsutaan keskipakoisiksi, ja se antaa nimen tekniikalle.

Keskipakoisvoima on säteittäinen voima, joka osoittaa aina suuntaan vuorokauden keskustan vastaisesti. Tämä voima vaikuttaa kaikkiin hiukkasiin, jotka muodostavat seoksen, löytäen ne samanlaisiksi kuin paino kelluu kaikkiin aineisiin kohti maan keskustaa.

Mikä on sentrifugoima?

Kiertonopeudesta ja sädeestä riippuen keskipakovoima voi olla satoja tai miljoonia kertoja vahvempia kuin painovoima. Tämä mahdollistaa hiukkasten ja aineiden erottamisen, joiden tiheydet ovat hyvin samanlaisia.

Yksi aloista, joilla tämä on hyödyllisempi, on biologiassa ja lääketieteessä, koska sekä kokonaiset solut että niiden eri komponentit ovat heterogeenisiä seoksia, jotka ovat muodostuneet eri hiukkasten kanssa, joilla on melkein identtiset tiheydet ja jotka eroavat niiden sedimentaationopeudesta.

Lisäksi sentrifugointi mahdollistaa myös ilmeisesti homogeenisten seosten, kuten stabiilien suspensioiden, erottamisen.

Erilaiset sentrifugointimenetelmät

Erityisestä sovelluksesta, pyörimisnopeudesta ja käytetystä keskipako -luokasta riippuen voimme erottaa 4 sentrifugoinnin tyyppiä:

Voi palvella sinua: ulkoinen sähköinen kokoonpano

Differentiaalinen sentrifugointi

Tämä on yksinkertaisin sentrifugoinnin menetelmä. Se koostuu seoksen muodostavien erilaisten hiukkasten sedimentoitumisnopeuseron hyödyntämisestä.

Alkuperäisessä seoksessa hiukkaset jakautuvat tasaisesti koko tilavuuteen. Mutta sentrifugoinnin alussa he alkavat liikkua keskipakoisvoiman suuntaan.

Hiukkaset, joilla on sama sedimentaatiokerroin sedimentti yhdessä, ovat koeputken pohjassa, hiukkaset, jotka sedimenttien nopeammin. Tätä tekniikkaa käytetään yleensä ensimmäisenä erotuksena ennen muiden edistyneempien sentrifugaatiotekniikoiden käyttöä.

Isopikninen sentrifugointi

Isopicnic -sentrifugointi on sentrifugaatiotekniikka, jota käytetään hiukkasten tai molekyylien erottamiseen seoksessa, joka perustuu tiheyseroja. Itse asiassa isopicnic -termi tarkoittaa kirjaimellisesti "yhtä tiheyttä" ja viittaa siihen tosiasiaan, että sentrifugoinnin jälkeen hiukkaset ryhmitetään yhtä suuret tiheysarvot.

Isopiknisen sentrifugaation soveltamiseksi seokseen lisätään erilaisia ​​tiheyksiä ennen sentrifugointia. Vain hiukkaset, jotka ovat vähemmän tiheitä kuin väliaine, sedimenttiä kohti koeputken pohjaa.

Vyöhyke sentrifugointi

Se on erittäin tehokas tekniikka komponenttien erottamiseksi sekoituksesta, joka perustuu sekä sen tiheyksiin että sen sedimentaationopeuteen. Tekniikka koostuu seoksen asettamisesta esimuodostetun väliaineen päälle, jolla on tiheysgradientti ja sentrifugoivat molemmat komponentit yhdessä.

Hiukkasten sedimentti, kunnes ne saavuttavat gradientin alueen, joka vastaa niiden tiheyttä. Tällä tavoin seoksen komponentit erotetaan alueilla, jotka perustuvat tiheyseroihin.

Voi palvella sinua: atomien elektronisen päästöjen teknologiset sovellukset

Tiheysgradientit voidaan muodostaa eri tavoin. Yksinkertaisin tapa on tallettaa peräkkäisiä kerrosten yhä laimennettuja sakkaroosiliuoksia, jotka saivat epäjatkuvan gradientin.

Jatkuvia sakkaroosigradienteja voidaan saada myös gradientinmuodostuslaitteiden avulla, jotka sekoittavat konsentroitun sakkaroosiliuoksen ja laimennettua muuttuvan mittasuhteita, kun koeputki täytetään.

Lopuksi, nukleiinihappoerottelutapauksissa tiheysgradientti valmistetaan ultrasentrifugoivaksi konsentroituna cesiumkloridiliuokseen. Ennalta määrätyn ajanjakson jälkeen CSCL on keskittynyt taustaan, joka luo hyvin toistettavan jatkuvan gradientin.

Ultrasentrifugointi

Ultrasentrifugointia kutsutaan sentrifugaatiotekniikaksi, jossa saavutetaan jopa 150 kierto -nopeus.000 rpm, siten keskipakovoimien saaminen jopa 10: een⁶ kertaa painovoiman voimakkuus (1 miljoona GS).

Ultrasentrifugointi vaatii erityisiä sentrifugeja, jotka on valmistettu erittäin kestävästä teräksestä. Lisäksi ne on yleensä suljettu laatikoihin, myös terästä, jos kaikki kappaleet rikkoutuvat toiminnan aikana.

Joissakin tapauksissa sentrifugitehtävät evakuoidaan (tyhjiö) kitkan välttämiseksi ilman kanssa ja saavuttaa vielä suuremmat pyörimisnopeudet.

Sentrifugoitua prosessia tarkkaillaan yleensä interferometrien ja UV -valon avulla. Tämä sentrifugaatiotekniikka on yleinen solubiologian laboratorioissa, koska se mahdollistaa solun rakenteiden erottamisen.

Sentrifugaatioesimerkit

DNA -erotus

Sentrifugointi on yksi yleisimmin käytetyistä tekniikoista DNA -näytteiden asentamiseksi ja puhdistamiseksi ennen seuraavien analyysien, kuten PCR: n, suorittamista. Näissä tapauksissa käytetään isopicnicnicnicni -sentrifugointia.

Se voi palvella sinua: Veden emäksisyys: Mikä on, päättäväisyys ja merkitys

Verikoe

Sentrifugointi on helpoin tapa erottaa veri sen pääkomponentteihin, nimittäin veriplasma ja solufraktio, jossa punaiset ja valkosolut löytyvät.

Lisäksi isopikninen sentrifugointia, joka käyttää väliainetta, jolla on välitiheys, käytetään yleensä erottamaan punasolut valkoisista ja niitä plasmasta verihiutaleilla.

Sentrifugointi meijeriteollisuudessa

Maito on vakaa rasvan ja meijerituotteiden kiintoaineiden suspensio vedessä. Nämä rasvarasvat ja kiinteät aineet muodostavat perustan voin kehittämiselle, jotka on erotettu kerman muodossa sentrifugoinnin kautta.

Entsyymin erottaminen ja eristys

Monet lääketeollisuudessa käytetyt entsyymit ja proteiinit syntetisoivat geneettisesti muuttuneita erikoistuneita mikro -organismeja. Kun nämä entsyymit on syntetisoitu, ne erotetaan murtamalla tuloksena olevan seoksen tuottamien ja sentrifugoimien mikro -organismien solut.

Viitteet

1. Biomodel (S/F). Sentrifugointi. BioModelista.UAH.On.
2. Brajovic, f. (2020). Sentrifugointi: menetelmät ja käytännön käyttö laboratoriossa. Otettu Cromtekistä.Cl.
3. Tietosanakirja (S/F). Sentrifugointi - käsite, tyypit, esimerkit ja ominaisuudet. Otettu konseptista.-.
4. Sekoitusmenetelmät (2020). Sentrifugointi. Otettu puheen menetelmistä.Voittaa.