Центрифуги

Архив рубрики «Разное»

Вода и материал, которые проходят через самый мелкий экран, перекачивается в горизонтальный распределяющий резервуар. По мере того как смесь течет из одного конца резервуара в другой, песок опускается на дно, где он попадает в ряд бункеров. Прочитать остальную часть записи »

При поиске проекта в интернете нужно обращать внимание на его подробность. Ведь действительно подробного проекта с указанием всех подробностей найти трудно. А когда в нем (проекте) указано абсолютно все коммуникации, прорисованы все стены и стропильная система самой кровли. Но чаще всего такие проекты в интернете стоят денег и за них нужно не много заплатить. И после этого мы начали заливать фундамент. Прочитать остальную часть записи »

Покупка недвижимости в Харькове является не только способом обрести жилье, но и удачно вложить деньги. Надежно вложить деньги – это купить дом. Покупая недвижимость также можно получать прибыль. Новостройки Харькова одинаково популярны, как и вторичный рынок. Инвестирование средств в недвижимость происходит примерно в 10 процентах заключенных сделок. Прочитать остальную часть записи »

Метод зонально-скоростного, или, как его еще называют, s-зонального центрифугирования, заключается в наслаивании исследуемого образца на поверхность раствора с непрерывным градиентом плотности.
Скоростное и изопикническое разделение частиц в градиенте плотности.
Затем образец центрифугируют до тех пор, пока частицы не распределятся вдоль градиента в виде дискретных зон или полос Благодаря созданию градиента плотности удается избежать смешивания зон, возникающего в результате конвекции. Метод зонально-скоростного центрифугирования применяется для разделения гибридов РНК — ДНК, субъединиц рибосом и других клеточных компонентов.
Изопикническое центрифугирование проводят как в градиенте плотности, так и обычным путем. Если центрифугирование проводится не в градиенте плотности, препарат сначала центрифугируют так, чтобы осели частицы, молекулярная масса которых больше, чем у исследуемых частиц. Эти тяжелые частицы отбрасывают
Перед началом центрифугирования суспензию частиц наслаивают поверх градиента плотности жидкости (а); при скоростном центрифугировании частицы не достигают изопикнической точки, а при изопикническом разделении центрифугирование продолжают до тех пор, пока исследуемые частицы не достигнут зоны с соответствующей плотностью (б) и образец суспензируют в среде, плотность которой такая же, как и у фракции, которую хотят выделить, а затем центрифугируют до тех пор, пока исследуемые частицы не осядут на дно пробирки, а частицы меньшей плотности не всплывут на поверхность жидкости
Изопикническое разделение без градиента плотности
Перед центрифугированием частицы распределены по объему центрифужной пробирки равномерно (а); после центрифугирования более легкие частицы всплывают наверх, в то время как тяжелые оседают на дно пробирки (б)
Эта особенность используется при количественном разделении лизосом, митохондрий и пероксисом, основанном на удалении из гомогенной среды всех частиц с большей, чем у микросом, плотностью и последующем изопикническом центрифугировании выпавших в осадок тяжелых частиц.

Центрифугирование применяется для разделения неоднородных жидких сред.
Центрифугирование позволяет разделить смесь, состоящую из двух или более компонентов с разной удельной плотностью, если по крайней мере один из этих компонентов — жидкость.
Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле. В центробежном поле частицы, имеющие разную плотность, форму или размеры, осаждаются с разной скоростью.
Скорость осаждения, или седиментации,зависит от центробежного ускорения (G), прямо пропорционального угловой скорости ротора (w,в рад/с) и расстоянию между частицей и осью вращения (г, в см): G = v2 • г. Поскольку один оборот ротора составляет 2л радиан, угловую скорость ротора в оборотах в минуту (об./мин) можно записать так: v = 2p/60 (об./мин), а центробежное ускорение тогда будет равно: G =4p2*r/3600 (об./мин)2.
Центробежное ускорение обычно выражается в единицах g {гравитационная постоянная, равная 980 см*с-1) и называется относительным центробежным, ускорением (ОЦУ), т.е. ОЦУ=4p2*r/3600*980 (об./мин)2 или ОЦУ = 1,11*10-5*r (об./мин)2 (*)
На основании уравнения (*) Доулом и Котциасом была составлена номограмма , выражающая зависимость ОЦУ от скорости вращения ротора и радиуса г — среднего радиуса вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке (т.е. расстояния от оси вращения до середины столбика жидкости).
Номограмма для расчета центробежного ускорения
Для определения G соединяют прямой линией значения радиуса и скорости вращения ротора на крайних шкалах; точка пересечения этой прямой со средней шкалой дает искомую величину центробежного ускорения. Следует иметь в виду, что правая колонка цифр шкалы G соответствует правой колонке цифр шкалы скорости вращения ротора; левая — левой.
Скорость седиментации сферических частиц зависит не только от центробежного ускорения, но и от плотности и радиуса самих частиц и от вязкости среды суспендирования. Время осаждения сферической частицы в жидкой среде от мениска жидкости до дна центрифужной пробирки обратно пропорционально скорости седиментации и определяется следующим уравнением (закон Стокса, видоизмененный Сведбергом и Никольсом):

где t — время седиментации, с; h — вязкость среды, Паскаль • секунда; гч — радиус частицы, см; рч — плотность частицы (удельный вес); p — плотность среды (жидкости) или удельный вес; гм — расстояние от оси вращения до мениска жидкости, см; гд — расстояние от оси вращения до дна пробирки, см.
Как следует из уравнения (**), при заданной скорости вращения ротора время, необходимое для осаждения гомогенных сферических частиц, обратно пропорционально квадрату их радиусов и разности плотностей частиц и среды и прямо пропорционально вязкости среды. Поэтому смесь гетерогенных, приблизительно сферических частиц, различающихся по плотности и (или) размерам, можно выделить либо за счет разного времени осаждения их на дно пробирки при данном ускорении, либо за счет распределения седиментирующих частиц вдоль пробирки, устанавливающегося через определенный промежуток времени. При разделении веществ необходимо учитывать и такие важные факторы, как плотность и вязкость среды.
Описанными методами можно выделять клеточные органеллы из гомогенатов тканей. Основные компоненты клетки осаждаются в следующей последовательности: сначала целые клетки и их фрагменты, затем ядра, хлоропласты, митохондрии, лизосомы (или другие микротельца), микросомы (фрагменты гладкой и шероховатой эндоплазматической сети) и, наконец, рибосомы.
Осаждение несферических частиц не подчинается уравнению (**), поэтому частицы одинаковой массы, но различной формы осаждаются при разных скоростях. Эта особенность используется при исследовании конформации макромолекул.

Препаративное центрифугирование заключается в выделении биологического материала для последующих биохимических исследований.
С помощью препаративного центрифугирования выделяют большое количество клеточных частиц для изучения их морфологии, структуры и биологической активности. Метод применяется для выделения таких биологических макромолекул, как ДНК и белки, из предварительно очищенных препаратов.
Аналитическое центрифугирование применяется главным образом для изучения чистых и практически чистых препаратов макромолекул или частиц, например, рибосом. В данном случае используется небольшое количество материала, а седиментация исследуемых частиц непрерывно регистрируется с помощью специальных оптических систем. Метод позволяет получать данные о чистоте, молекулярной массе и структуре материала.
В практике препаративное центрифугирование применяется гораздо чаще, чем аналитическое, поэтому мы остановимся на нем более подробно, хотя в основе обоих методов лежат общие принципы.
Дифференциальное центрифугирование. Метод основан на различиях в скоростях седиментации частиц, отличающихся друг от друга размерами и плотностью. Разделяемый материал, например, гомогенат ткани, центрифугируют при ступенчатом увеличении центробежного ускорения, которое выбирается так, чтобы на каждом этапе на дно пробирки осаждалась определенная фракция. В конце каждой стадии осадок отделяют от надосадочной жидкости и несколько раз промывают, чтобы в конечном итоге получить чистую осадочную фракцию. К сожалению, получить абсолютно чистый (гомогенный) осадок практически невозможно. Чтобы понять, почему это происходит, обратимся к рассмотрению процесса, происходящего в центрифужной пробирке в начале каждой стадии центрифугирования.

Сначала все частицы гомогената распределены по объему центрифужной пробирки равномерно, поэтому получить чистые препараты осадков самых тяжелых частиц за один цикл центрифугирования невозможно: первый образовавшийся осадок содержит в основном самые тяжелые частицы, но, кроме этого, также некоторое количество всех исходных компонентов. Получить достаточно чистый препарат тяжелых частиц можно лишь при повторном (двух- или трехкратном) суспендировании и центрифугировании исходного осадка. Дальнейшее центрифугирование супернатанта при последующем увеличении центробежного ускорения приводит к седиментации частиц средних размеров и плотности, а затем и к осаждению самых мелких частиц, имеющих наименьшую плотность.
Дифференциальное центрифугирование является, по-видимому, самым распространенным методом выделения клеточных органелл из гомогенатов тканей. Наиболее успешно применяется этот метод для разделения таких клеточных органелл, которые значительно отличаются друг от друга по размерам и плотности