Plik wirowanie Jest to technika, metoda lub procedura, która mechanicznie lub fizycznie oddziela cząsteczki lub cząsteczki o różnej gęstości, które są również obecne w ciekłym ośrodku. Jej podstawą jest przykładanie siły odśrodkowej, wywieranej przez sprzęt zwany wirówką..
Przez wirowanie można oddzielić i przeanalizować składniki próbki płynu. Wśród tych składników są różne klasy cząsteczek lub cząstek. Jako cząstki nawiązuje się do różnych fragmentów komórek, do organelli komórkowych, a nawet do różnych typów komórek, między innymi..
Theodor Svedger jest uważany za jednego z czołowych pionierów badań nad wirówkami. Nagroda Nobla w 1926 r. Ustaliła, że cząsteczki lub cząsteczki o własnych rozmiarach mają różne współczynniki sedymentacji S. Litera „S” pochodzi od Svedgera na cześć jego dzieł.
Dlatego cząstki mają charakterystyczne szybkości sedymentacji. Oznacza to, że nie wszystkie z nich zachowują się jednakowo pod działaniem siły odśrodkowej wyrażonej w obrotach na minutę (obr / min) lub w funkcji promienia wirnika (względna siła odśrodkowa, sol).
Wśród czynników, które determinują S i jego prędkość, są na przykład właściwości cząsteczek lub cząstek; właściwości medium; technika lub metoda wirowania; i między innymi rodzaj zastosowanej wirówki.
Wirowanie klasyfikuje się według jego przydatności. W preparatywnej, gdy ogranicza się do oddzielenia składników próbki; oraz w analityce, kiedy również stara się przeanalizować oddzieloną cząsteczkę lub cząstkę. Z drugiej strony można go również sklasyfikować na podstawie warunków procesu.
Wirowanie w różnych typach miało zasadnicze znaczenie dla postępu wiedzy naukowej. Stosowany w ośrodkach badawczych ułatwił zrozumienie m.in. złożonych procesów biochemicznych i biologicznych..
Indeks artykułów
Proces wirowania opiera się na fakcie, że cząsteczki lub cząsteczki, które tworzą próbkę w roztworze, będą się obracać podczas obracania się w urządzeniu zwanym wirówką. Powoduje to oddzielenie cząstek od otaczającego je środowiska, ponieważ osiadają z różnymi prędkościami..
Proces ten opiera się w szczególności na teorii sedymentacji. W związku z tym cząstki o większej gęstości osiadają, podczas gdy reszta substancji lub składników ośrodka pozostanie zawieszona..
Dlaczego? Ponieważ cząsteczki lub cząsteczki mają swoje własne rozmiary, kształty, masy, objętości i gęstości. Dlatego nie wszystkim udaje się osadzać w ten sam sposób, co przekłada się na inny współczynnik sedymentacji S; iw konsekwencji przy różnym tempie sedymentacji.
Te właściwości pozwalają na oddzielenie cząsteczek lub cząstek przez siłę odśrodkową przy danej prędkości wirowania..
Na siłę odśrodkową będzie wpływać kilka czynników, które będą decydować o sedymentacji: czynniki właściwe dla cząsteczek lub cząstek; do cech środowiska, w którym się znajdują; oraz czynniki związane z wirówkami, w których przeprowadza się procedurę wirowania.
W odniesieniu do cząsteczek lub cząstek czynnikami wpływającymi są masa, objętość właściwa i współczynnik flotacji sedymentacji..
Ze względu na otaczające je środowisko ważne są masa wypartego rozpuszczalnika, gęstość medium, odporność na postęp i współczynnik tarcia..
W przypadku wirówki najważniejszymi czynnikami wpływającymi na proces sedymentacji są rodzaj wirnika, prędkość kątowa, siła odśrodkowa, aw konsekwencji prędkość odśrodkowa..
Istnieje kilka rodzajów wirówek, dzięki którym próbkę można poddawać wirowaniu z różnymi prędkościami..
W zależności od maksymalnej prędkości, jaką osiągają, wyrażonej przyspieszeniem odśrodkowym (względna siła odśrodkowa sol), można po prostu sklasyfikować jako wirówki o maksymalnej prędkości około 3000 sol.
Będąc w tzw super wirówki, większy zakres prędkości można osiągnąć blisko 25 000 g. A w ultrawirówki, prędkość jest znacznie wyższa, osiągając 100 000 g.
Według innych kryteriów są mikrowirówki lub wirówki stołowe, które są specjalne do przeprowadzania procesu wirowania przy małej objętości próbki, osiągają zakres od 12 000 do 15 000 g.
Dostępne są wirówki o dużej pojemności, które umożliwiają wirowanie z większą prędkością i większą objętością próbek, np. Ultrawirówki..
Zasadniczo należy kontrolować kilka czynników, aby chronić wirnik i próbkę przed przegrzaniem. W tym celu stworzono ultrawirówki m.in. w specjalnych warunkach próżniowych lub chłodniczych..
Jednym z elementów determinujących jest rodzaj wirnika, urządzenia, które się obraca oraz miejsce umieszczenia rur. Istnieją różne typy wirników. Do głównych należą wirniki wahaczy, wirniki stałokątowe i wirniki pionowe.
W rotorach przechylnych, podczas umieszczania rurek w urządzeniach tego typu rotora i podczas obracania, rurki przyjmą ułożenie prostopadłe do osi obrotu..
W wirnikach stałokątowych próbki będą umieszczone wewnątrz stałej konstrukcji; jak widać na obrazku iw wielu wirówkach.
W wirnikach pionowych w niektórych ultrawirówkach probówki będą się obracać równolegle do osi obrotu..
Rodzaje wirowania różnią się w zależności od celu ich zastosowania i warunków, w których przeprowadza się proces. Warunki te mogą się różnić w zależności od rodzaju próbki i charakteru tego, co chcesz oddzielić i / lub przeanalizować..
Istnieje pierwsze kryterium klasyfikacji oparte na celu lub celu jego wykonania: wirowanie preparatywne i wirowanie analityczne..
Otrzymuje tę nazwę, gdy wirowanie jest używane głównie do izolowania lub oddzielania cząsteczek, cząstek, fragmentów komórek lub komórek w celu ich późniejszego wykorzystania lub analizy. Ilość próbki, która jest zwykle używana do tego celu, jest stosunkowo duża.
Wirowanie analityczne przeprowadza się w celu pomiaru lub analizy właściwości fizycznych, takich jak współczynnik sedymentacji i masa cząsteczkowa osadzonych cząstek..
Wirowanie oparte na tym celu można przeprowadzić stosując różne standardowe warunki; jak ma to miejsce np. w przypadku jednej z analitycznych technik ultrawirowania, która pozwala na analizę oddzielonych cząsteczek lub cząstek, nawet podczas sedymentacji.
W niektórych szczególnych przypadkach może być wymagane użycie kwarcowych probówek wirówkowych. W ten sposób umożliwiają przejście światła widzialnego i ultrafioletowego, ponieważ podczas wirowania cząsteczki są obserwowane i analizowane za pomocą układu optycznego..
Dokładniej, istnieją inne kryteria klasyfikacyjne w zależności od cech lub warunków, w których przeprowadzany jest proces wirowania. Są to: wirowanie różnicowe, wirowanie strefowe lub pasmowe oraz izopikniczne lub sedymentacyjne wirowanie w równowadze..
Ten rodzaj wirowania polega na poddaniu próbki wirowaniu, na ogół z wirnikiem kątowym, przez określony czas i prędkość..
Polega na oddzielaniu cząstek przez różnicę w szybkości sedymentacji, która jest bezpośrednio związana z ich wielkością. Te, które są większe i większe S, osadzają się na dnie rury; podczas gdy te, które są mniejsze, pozostaną zawieszone.
Zawieszone oddzielanie osadu jest niezbędne w tego typu wirowaniu. Zawieszone cząstki należy zdekantować lub usunąć z probówki w taki sposób, aby osad lub osad można było zawiesić w innym rozpuszczalniku w celu późniejszego oczyszczenia; to znaczy jest ponownie odwirowywany.
Ten rodzaj techniki nie jest przydatny do rozdzielania cząsteczek. Zamiast tego można go użyć do oddzielenia na przykład organelli komórkowych, komórek i innych cząstek.
Wirowanie strefowe lub pasmowe polega na oddzieleniu składników próbki w oparciu o różnicę S podczas przechodzenia przez pożywkę z uprzednio utworzonym gradientem gęstości; jak na przykład Ficoll lub sacharoza.
Próbkę umieszcza się na szczycie gradientu probówki. Następnie jest odwirowywany z dużą prędkością, a separacja odbywa się w różnych pasmach ułożonych wzdłuż środka (jak gdyby była to żelatyna wielowarstwowa)..
Cząstki o niższej wartości S pozostają na początku ośrodka, podczas gdy te, które są większe lub mają wyższą wartość S, idą w kierunku dna rury.
Dzięki tej procedurze można oddzielić składniki znajdujące się w różnych pasmach sedymentacji. Ważne jest, aby dobrze kontrolować czas, aby uniknąć osadzania się wszystkich cząsteczek lub cząstek próbki na dnie probówki.
-Istnieje wiele innych rodzajów wirowania, na przykład izopikniczne. Specjalizuje się w oddzielaniu makrocząsteczek, nawet jeśli są tego samego typu. DNA bardzo dobrze pasuje do tego typu makrocząsteczek, ponieważ wykazuje zmiany w sekwencji i ilości zasad azotowych; i dlatego osadzają się przy różnych prędkościach.
-Istnieje również ultrawirowanie, za pomocą którego bada się charakterystykę sedymentacji biomolekuł, proces, który można monitorować na przykład za pomocą światła ultrafioletowego..
Był przydatny w zrozumieniu struktur subkomórkowych lub organelli. Umożliwił również postęp w biologii molekularnej i rozwoju polimerów..
Istnieje niezliczona ilość dziedzin życia codziennego, w których stosuje się różne rodzaje wirowania. Wykorzystywane są m.in. w służbie zdrowia, laboratoriach bioanalitycznych, przemyśle farmaceutycznym. Jednak jego znaczenie można podsumować dwoma słowami: oddzielić i scharakteryzować.
W chemii różne techniki wirowania były niezwykle ważne z wielu powodów..
Pozwala oddzielić dwie mieszające się cząsteczki lub cząsteczki. Pomaga usunąć niepożądane zanieczyszczenia, substancje lub cząstki w próbce; na przykład próbka, w której chcesz zachować tylko białka.
W próbce biologicznej, takiej jak krew, osocze można oddzielić od składnika komórkowego przez wirowanie. Przyczynia się to do wykonywania różnego rodzaju testów biochemicznych lub immunologicznych na osoczu lub surowicy, a także do badań rutynowych lub specjalnych..
Nawet wirowanie pozwala na rozdzielenie różnych typów komórek. Na przykład z próbki krwi można oddzielić czerwone krwinki od leukocytów lub białych krwinek, a także od płytek krwi.
Tę samą użyteczność można uzyskać, stosując wirowanie w dowolnym płynie biologicznym: między innymi w moczu, płynie mózgowo-rdzeniowym, płynie owodniowym. W ten sposób można przeprowadzić różnorodne analizy..
Umożliwiło również badanie lub analizę charakterystyk lub właściwości hydrodynamicznych wielu cząsteczek; głównie złożonych cząsteczek lub makrocząsteczek.
Jak również liczne makrocząsteczki, takie jak kwasy nukleinowe. Ułatwiło nawet scharakteryzowanie szczegółów podtypów tej samej cząsteczki, takiej jak RNA, wśród wielu innych zastosowań..
-Dzięki różnym technikom wirowania poczyniono postępy w dokładnej wiedzy na temat złożonych procesów biologicznych, takich jak między innymi choroby zakaźne i metabolizm..
-Za pomocą wirowania wyjaśniono wiele ultrastrukturalnych i funkcjonalnych aspektów cząsteczek i biomolekuł. Wśród takich biocząsteczek można wymienić białka insuliny i hemoglobiny; az drugiej strony kwasy nukleinowe (DNA i RNA).
-Przy wsparciu wirowania poszerzyła się wiedza i zrozumienie wielu procesów podtrzymujących życie. Jednym z nich jest cykl Krebsa.
W tym samym obszarze użyteczności wpłynęło to na wiedzę o cząsteczkach tworzących łańcuch oddechowy. W ten sposób, dając światło do zrozumienia złożonego procesu fosforylacji oksydacyjnej, czyli prawdziwego oddychania komórkowego, wśród wielu innych procesów.
-Wreszcie, przyczynił się do badania różnych procesów, takich jak choroby zakaźne, umożliwiając analizę drogi, po której następuje wstrzyknięcie DNA przez faga (wirusa bakteryjnego) oraz białek, które komórka gospodarza może syntetyzować..
Jeszcze bez komentarzy