Centrifugálás abban az értelemben, hogy milyen típusú, típusok, fontosság, példák

az centrifugálás egy olyan technika, eljárás vagy eljárás, amely mechanikusan vagy fizikailag elválasztja a különböző sűrűségű molekulákat vagy részecskéket, és amelyek szintén folyékony közegben vannak jelen. Sarokköve a centrifugális erő alkalmazása, amelyet egy centrifugális nevű csapat alkalmaz.

Centrifugálással a folyékony minta komponenseit elkülöníthetjük és elemezhetjük. Ezek közül az összetevők a molekulák vagy részecskék különböző osztályai. Mint részecskék, különböző sejtfragmensekre utalnak, a sejtek organellumaira, még több sejttípusra is..

Theodor Svedger a centrifugálás során a kutatás egyik fő úttörője. A Nobel-díj 1926-ban megállapította, hogy a saját méretükkel rendelkező molekulák vagy részecskék különböző üledési együtthatókkal rendelkeznek. Az "S" Svedgerből származik, munkáinak tiszteletére..

Ezért a részecskék jellegzetes ülepedési sebességgel rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy nem mindegyik ugyanolyan módon viselkedik centrifugális erő hatására, percenkénti fordulatszámban kifejezve, vagy a rotor sugárának függvényében (relatív centrifugális erő)., g).

Az S-t és annak sebességét meghatározó tényezők közé tartoznak például a molekulák vagy részecskék jellemzői; a közeg tulajdonságai; a centrifugálás technikája vagy módszere; és az alkalmazott centrifugát, többek között.

A centrifugálást a felhasználhatóság szerint osztályozzuk. A készítményben, ha a minta összetevőinek elválasztására korlátozódik; és az elemzésben, amikor az elkülönített molekulát vagy részecskéket is elemzi. Másrészt a folyamat feltételei szerint is osztályozható.

A különböző típusú típusok centrifugálása elengedhetetlen volt a tudományos ismeretek fejlődéséhez. A kutatóközpontokban használt, számos más területen is megkönnyítette a komplex biokémiai és biológiai folyamatok megértését.

index

• 1 Mi az? (Folyamat)
  • 1.1 A centrifugálás alapja
  • 1.2 Centrifugális erő
• 2 A centrifugák típusai
  • 2.1 A rotorok típusai
• 3 A centrifugálás típusai
  • 3.1. Előkészítő centrifugálás
  • 3.2 Analitikai centrifugálás
  • 3.3. Különböző centrifugálás
  • 3.4 Zóna vagy szalag centrifugálás
  • 3.5 Izopycn centrifugálás és egyéb típusok
• 4 Alkalmazások
  • 4.1 Különálló részecskék
  • 4.2
• 5 Példák a centrifugálásra
• 6 Referenciák

Mit tartalmaz ez? (Folyamat)

A centrifugálás alapja

A centrifugálási folyamat azon a tényen alapul, hogy az oldatban lévő mintát alkotó molekulák vagy részecskék centrifugának nevezett eszközben forognak. Ez a részecskék szétválasztását a környező közegből különböző sebességgel történő ülepítéskor okozza.

A folyamat kifejezetten az üledékelméletre épül. Ennek megfelelően a nagyobb sűrűségű részecskék leülepednek, míg a közeg többi része vagy összetevője felfüggesztésre kerül.

Miért? Mivel a molekuláknak vagy részecskéknek saját mérete, alakja, tömege, térfogata és sűrűsége van. Ezért nem mindegyiknek sikerül ugyanolyan módon üledni, ami egy másik S üledék-együtthatót jelent; és ezért eltérő üledési sebességgel.

Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a molekulák vagy részecskék centrifugális erővel történő elválasztását bizonyos centrifugálási sebességgel.

A centrifugális erő

A centrifugális erőt több tényező befolyásolja, amelyek meghatározzák az üledéket: a molekulákhoz vagy részecskékhez kötődő tényezőket; azoknak a környezetnek a jellemzőire, amelyekben megtalálják őket; és a centrifugákkal kapcsolatos tényezők, ahol a centrifugálási eljárást hajtjuk végre.

A molekulákkal vagy részecskékkel kapcsolatban a tömeg, a fajlagos térfogat és a flotációs tényező olyan tényezők, amelyek befolyásolják az ülepedést..

A környező környezet tekintetében fontos az elmozdult oldószer tömege, a közeg sűrűsége, az előrehaladás és a súrlódási tényező..

Ami a centrifugát illeti, az üledési folyamatot befolyásoló legfontosabb tényezők a rotor típus, a szögsebesség, a centrifugális erő és következésképpen a centrifugális sebesség..

A centrifugák típusai

A centrifugáknak többféle típusa van, amellyel a mintát különböző centrifugálási sebességeknek lehet alávetni.

A centrifugális gyorsulásban kifejezett maximális sebességtől függően (Relatív centrifugális erő) g), egyszerűen csak centrifugaként lehet besorolni, amelyek maximális sebessége körülbelül 3000 g.

Miközben az úgynevezett supercentrifugadoras, 25 000 g-nál nagyobb sebességtartomány érhető el. És a ultracentrifugák, a sebesség sokkal nagyobb, elérve a 100 000 g-ot.

Más kritériumok szerint vannak mikrocentrifugák  vagy az asztali centrifugák, amelyek különlegesek a centrifugálási folyamat végrehajtásához kis mennyiségű mintán, elérik a 12 000 és 15 000 g közötti tartományt.

Vannak nagy kapacitású centrifugák, amelyek lehetővé teszik nagyobb és nagyobb sebességű minták, például ultracentrifugák centrifugálását..

Általában több tényezőt kell szabályozni a rotor és a minta túlmelegedés elleni védelmére. Ehhez az ultracentrifugákat többek között a vákuum vagy hűtés speciális feltételeivel hozták létre.

A rotorok típusai

Az egyik meghatározó elem a rotor típusa, a forgó eszköz és a csövek helye. Különböző típusú rotorok vannak. A főbbek közé tartoznak a dönthető rotorok, rögzített szögű rotorok és függőleges rotorok.

A dönthető rotoroknál, amikor a csöveket az ilyen típusú rotor készülékeibe helyezik, és forgatáskor a csövek a forgás tengelyére merőleges elrendezést kapnak.

A rögzített szögű rotorokban a minták szilárd szerkezetben helyezkednek el; mint a képen és sok centrifugában.

Néhány ultracentrifugában a függőleges rotorokban a csövek a forgástengellyel párhuzamosan forognak.

A centrifugálás típusai

A centrifugálás típusai az alkalmazás céljától és a folyamat végrehajtásának körülményeitől függően változnak. Ezek a feltételek eltérőek lehetnek a minta típusától és az elválasztani és / vagy elemezni kívánt anyag jellegétől függően.

Első osztályozási kritériuma van a megvalósításának célja vagy célja alapján: preparatív centrifugálás és analitikus centrifugálás.

Előkészítő centrifugálás

Ezt a nevet kapja, amikor a centrifugálás főleg a molekulák, részecskék, sejtfragmensek vagy sejtek izolálására vagy elkülönítésére szolgál, későbbi felhasználásra vagy elemzésre. Az általában erre a célra használt minta mennyisége viszonylag nagy.

Analitikai centrifugálás

Az analitikus centrifugálást a fizikai tulajdonságok, például az ülepedési együttható és az üledékes részecskék molekulatömegének mérése vagy elemzése céljából végzik..

A cél alapján végzett centrifugálás különböző szabványosított feltételek alkalmazásával valósítható meg; mint például az ultra centrifugálás analitikai technikáinak egyike, amely lehetővé teszi az elválasztott molekulák vagy részecskék elemzését, még akkor is, ha az ülepítés történik.

Bizonyos esetekben kvarc centrifuga csövek használata szükséges. Így lehetővé teszik a látható és ultraibolya fény áthaladását, mivel a centrifugálás során a molekulákat optikai rendszerrel figyelték meg és elemzik.

Pontosan, vannak más osztályozási kritériumok attól függően, hogy milyen jellemzők vagy feltételek vannak végrehajtva a centrifugálási folyamat. Ezek a következők: differenciál centrifugálás, zóna vagy sáv centrifugálás és izopycnikus vagy egyensúlyi üledék-centrifugálás.

Differenciál centrifugálás

Az ilyen típusú centrifugálás során a mintát centrifugálásnak vetjük alá, általában szögletes rotorral meghatározott időre és sebességre..

A részecskék szétválasztásán alapul, amely különbséget mutat az üledék sebességében, ami közvetlenül kapcsolódik a méretükhöz. Azok, amelyek nagyobb méretűek és nagyobbak S, üledék a cső alján; míg a kisebbek maradnak felfüggesztve.

A csapadék szuszpendált szétválasztása létfontosságú az ilyen típusú centrifugálásnál. A szuszpendált részecskéket dekantálni vagy eltávolítani a csőből úgy, hogy a pelletet vagy pelletet egy további oldószerben szuszpendálhassuk további tisztítás céljából; vagyis újra centrifugálódik.

Ez a technika nem alkalmas a molekulák elválasztására. Ehelyett felhasználható például sejtsejtek elválasztására a sejtektől, többek között a részecskéktől.

Zonális vagy sávos centrifugálás

A zónás vagy sávos centrifugálás elvégzi a minta összetevőinek szétválasztását az S különbsége alapján, amikor egy előformált sűrűséggradienssel rendelkező közeget haladunk át; például Ficoll vagy szacharóz.

A mintát a kémcső gradiensének tetejére helyezzük. Ezután nagy sebességgel centrifugálódik, és a szétválasztás különböző sávokban történik a közeg mentén elrendezve (mintha több rétegű zselatin lenne).

Az S alacsonyabb értékű részecskék a közeg elején vannak, míg azok, amelyek nagyobbak vagy nagyobb S-vel rendelkeznek, a cső alja felé irányulnak.

Ezzel az eljárással a különböző ülepítő sávokban található összetevők elválaszthatók. Fontos, hogy jól szabályozzuk az időt, hogy megakadályozzuk, hogy a mintában lévő összes molekula vagy részecskék a cső alján lerakódjanak.

Izopycn centrifugálás és egyéb típusok

-Sok más típusú centrifugálás létezik, mint például az izopycnic. Ez a makromolekulák elválasztására specializálódott, még akkor is, ha azonos típusúak. A DNS nagyon jól illeszkedik az ilyen típusú makromolekulákba, mivel változásokat mutat a nitrogénbázisok szekvenciáiban és mennyiségében; és ezért az üledék különböző sebességgel.

-Vannak olyan ultracentrifugálás is, amelyen keresztül tanulmányozzák a biomolekulák üledési jellemzőit, egy olyan eljárást, amelyet ultraibolya fény segítségével lehet megfigyelni..

Hasznos volt a szubcelluláris struktúrák vagy az organellák ismeretében. Ez lehetővé tette a molekuláris biológia fejlődését és a polimerek fejlődését is.

alkalmazások

Számos napi munka van, ahol különböző típusú centrifugálást alkalmaznak. Ezek többek között a gyógyszeriparban, a bioanalitikai laboratóriumokban, az egészségügyben szolgálnak. Ennek fontosságát azonban két szavakkal lehet összefoglalni: elkülönítve és jellemezve. 

Elválasztja a részecskéket

A kémia területén a különböző centrifugálási technikák számos okból rendkívül fontosak.

Lehetővé teszi két molekula vagy elegyedő részecskék elválasztását. Segít a mintában lévő szennyeződések, anyagok vagy nem kívánt részecskék eltávolításában; például olyan mintát, amelyben csak fehérjéket kívánunk konzerválni.

Egy biológiai mintában, például a vérben a plazma centrifugálással elválasztható a celluláris komponenstől. Ez hozzájárul a különböző típusú biokémiai vagy immunológiai tesztek megvalósításához plazmában vagy szérumban, valamint rutin vagy speciális vizsgálatokban..

A centrifugálás lehetővé teszi a különböző sejttípusok elkülönítését. Vérmintából például vörösvértesteket lehet elválasztani a leukocitáktól vagy a fehérvérsejtektől, valamint a vérlemezkéktől..

Ugyanez a hasznosság érhető el a biológiai folyadékok bármelyikében végzett centrifugálással: sok vizelettel, cerebrospinális folyadékkal, magzatvízzel. Ily módon sokféle elemzés végezhető el.

Mint jellemző technika

Lehetővé tette továbbá számos molekula jellemzőinek vagy hidrodinamikai tulajdonságainak tanulmányozását vagy elemzését; főleg összetett molekulák vagy makromolekulák.

Számos makromolekula, például nukleinsav. Sok más alkalmazásban még megkönnyítette ugyanazon molekula altípusainak részleteit, mint az RNS-t.

A centrifugálás példái

-A különböző centrifugálási technikáknak köszönhetően többek között többek között a bonyolult biológiai folyamatok, mint például a fertőző és az anyagcsere pontos ismeretében történt előrelépés..

-Centrifugálással a molekulák és a biomolekulák számos ultrastrukturális és funkcionális aspektusát meghatároztuk. Az ilyen biomolekulák közül említhetők az inzulin és a hemoglobin fehérjék; másrészt nukleinsavak (DNS és RNS).

-A centrifugálás támogatásával bővült az életet fenntartó folyamatok sok ismerete és megértése. Az egyik a Krebs-ciklus.

Ugyanezen alkalmazási területen befolyásolta a légzési láncot alkotó molekulák ismereteit. Így sok más folyamat között fényt adva az oxidatív foszforiláció komplex folyamatának, vagy a valódi celluláris légzésnek.

-Végül hozzájárult a különböző folyamatok, például a fertőző betegségek vizsgálatához, lehetővé téve a fág (bakteriális vírus) által injektált DNS és a gazdasejt által szintetizálható fehérje által vizsgált útvonal elemzését..

referenciák

1. Parul Kumar (N.d.). Centrifuga: Bevezetés, típusok, felhasználások és egyéb adatok (diagrammal). Szöveg: biologydiscussion.com
2. 3. fejezet Centrifugálás. [PDF]. A lap eredeti címe: phys.sinica.edu.tw
3. A biokémia és az alkalmazott molekuláris biológia alapjai. (Biológia fokozat) 2. téma: centrifugálás. [PDF]. Készült: ehu.eus
4. Mathews, C. K. és Van Holde, K. E. (1998). Biochemistry, 2. kiadás. McGraw-Hill Interamericana.
5. Wikipedia. (2018). Centrifugálás. Készült: en.wikipedia.org