Pay:
Santrifüj, ne olduğu, çeşitleri, önemi, örnekler
santrifüjleme molekülleri veya parçacıkları mekanik olarak veya fiziksel olarak farklı yoğunluklarda ayıran ve ayrıca sıvı bir ortamda bulunan bir teknik, yöntem veya prosedürdür. Temel taşı, merkezkaç denilen bir ekip tarafından uygulanan merkezkaç kuvveti uygulamasıdır..
Santrifüjleme ile bir sıvı numunesinin bileşenleri ayrılabilir ve analiz edilebilir. Bu bileşenler arasında farklı molekül veya partikül sınıfları bulunur. Parçacıklar olarak, farklı hücre fragmanları, diğerlerinin yanı sıra hücrelerin organellerine, hatta birkaç hücre tipine de atıfta bulunulur..
Theodor Svedger, santrifüjlemede araştırmaların öncülerinden biri olarak kabul edilir. 1926'da Nobel Ödülü, moleküllerin veya partiküllerin kendi büyüklüklerine sahip farklı S sedimantasyon katsayılarına sahip olduklarını belirlediler. "S", Svedger'den geliyor..
Bu nedenle parçacıklar, karakteristik sedimantasyon oranlarına sahiptir. Bunun anlamı, dakikadaki devir sayısı (rpm) olarak ifade edilen bir merkezkaç kuvvetinin etkisi altında veya aynı şekilde rotor yarıçapının bir fonksiyonu (nispi merkezkaç kuvveti) olarak aynı şekilde davranmaması anlamına gelir., g).
S'yi ve bunun hızını belirleyen faktörler arasında, örneğin, moleküllerin veya parçacıkların özellikleri; ortamın özellikleri; santrifüjleme tekniği veya yöntemi; ve diğer yönlerin yanı sıra kullanılan santrifüj tipi.
Santrifüjleme, bunun yararına göre sınıflandırılır. Hazırlıkta, numune bileşenlerinin ayrılmasıyla sınırlı olduğunda; ve analitikte, ayrılan molekülü veya parçacığı da analiz etmek istediğinde. Öte yandan, işlemin şartlarına göre de sınıflandırılabilir..
Farklı türlerdeki santrifüjleme, bilimsel bilginin ilerletilmesi için zorunlu olmuştur. Araştırma merkezlerinde kullanılan, diğerleri arasında karmaşık biyokimyasal ve biyolojik süreçlerin anlaşılmasını kolaylaştırmıştır.
indeks
- 1 Bu nedir? (Proses)
- 1.1 santrifüjleme temeli
- 1.2 merkezkaç kuvveti
- 2 santrifüj türleri
- 2.1 Rotor çeşitleri
- 3 santrifüj türleri
- 3.1 Hazırlık santrifüjleme
- 3.2 Analitik santrifüjleme
- 3.3 Diferansiyel santrifüjleme
- 3.4 Bölge veya şerit santrifüjlemesi
- 3.5 İzopiknik santrifüj ve diğer tipler
- 4 uygulama
- 4.1 Ayrı parçacıklar
- 4.2 Karakterizasyon tekniği olarak
- 5 santrifüjleme örnekleri
- 6 Kaynakça
Nelerden oluşur? (Proses)
Santrifüjleme temeli
Santrifüjleme prosesi, çözeltide bir numune oluşturan moleküllerin veya partiküllerin santrifüj adı verilen bir cihazda dönerken döneceği gerçeğine dayanır. Bu, farklı hızlarda sediment çekerken partiküllerin çevre ortamdan ayrılmasına neden olur.
Süreç özellikle sedimantasyon teorisine dayanır. Buna göre, daha fazla yoğunluğa sahip olan parçacıklar çökelecek, ortamın geri kalan maddelerinin ya da bileşenlerinin askıya alınmaları devam edecektir..
Neden? Çünkü moleküller veya parçacıklar kendi boyutlarına, şekillerine, kütlelerine, hacimlerine ve yoğunluklarına sahiptir. Bu nedenle, hepsi aynı şekilde tortu almayı başaramaz, bu da farklı bir sedimantasyon katsayısı S'ye dönüşür; ve bu nedenle, farklı bir sedimantasyon oranında.
Bu özellikler moleküllerin veya partiküllerin belirli bir santrifüjleme hızında merkezkaç kuvveti ile ayrılmasına izin veren özelliklerdir..
Merkezkaç kuvveti
Santrifüj kuvveti sedimantasyonu belirleyen çeşitli faktörlerden etkilenecektir: moleküllere veya partiküllere özgü olanlar; Bulundukları ortamın özelliklerine; ve santrifüjleme prosedürünün uygulandığı santrifüjlerle ilgili faktörler.
Moleküller veya partiküller ile ilgili olarak, kütle, özgül hacim ve bunun yüzdürme faktörü sedimantasyonu etkileyen faktörlerdir..
Çevreleyen ortama göre, yerinden edilmiş çözücünün kütlesi, ortamın yoğunluğu, ilerlemeye karşı direnç ve sürtünme katsayısı önemlidir.
Santrifüj gelince, sedimantasyon işlemini etkileyen en önemli faktörler rotor tipi, açısal hız, merkezkaç kuvveti ve sonuç olarak merkezkaç hızıdır..
Santrifüj çeşitleri
Numunenin farklı santrifüjleme hızlarına tabi tutulabileceği çeşitli santrifüj türleri vardır..
Elde ettikleri maksimum hıza bağlı olarak, merkezkaç ivmesi ile ifade edilir (Nispi merkezkaç kuvveti) g), yaklaşık 3.000 maksimum hıza sahip, sadece santrifüjler olarak sınıflandırılabilir g.
Sözde iken supercentrifugadoras, 25.000 g'a yakın daha yüksek bir hız aralığı elde edilebilir. Ve içinde ultrasantrifüjler, hız çok daha büyük, 100.000 g'a ulaşıyor.
Diğer kriterlere göre, var mikrosantrifüjler veya santrifüjleme işlemini küçük bir numune hacminde gerçekleştirmek için özel olan masa santrifüjleri 12.000 ila 15.000 g aralığına ulaşır..
Ultrasantrifüjler gibi daha büyük ve daha yüksek hızlı numunelerin santrifüj edilmesini sağlayan yüksek kapasiteli santrifüjler vardır..
Genel olarak, rotoru ve numuneyi aşırı ısınmadan korumak için çeşitli faktörler kontrol edilmelidir. Bunun için ultrasantrifüjler, diğerleri arasında, özel vakum veya soğutma koşulları ile yaratılmıştır..
Rotor çeşitleri
Belirleyici elemanlardan biri, rotor tipi, dönen ve boruların yerleştirildiği cihazdır. Farklı tipte rotorlar vardır. Başlıca olanlar arasında devirme rotorları, sabit açılı rotorlar ve dikey rotorlar bulunur.
Devirme rotorlarında, tüpleri bu tür rotor cihazlarına yerleştirirken ve dönerken, tüpler dönme eksenine dik bir düzenleme elde edecektir..
Sabit açılı rotorlarda, numuneler katı bir yapı içine yerleştirilecektir; görüntüde ve birçok santrifüjde görüldüğü gibi.
Bazı ultrasantrifüjlerde dikey rotorlarda, tüpler dönme eksenine paralel dönecek.
Santrifüj çeşitleri
Santrifüjleme tipleri, uygulamasının amacına ve işlemin yapıldığı koşullara göre değişir. Bu koşullar, numunenin türüne ve ayırmak ve / veya analiz etmek istediğiniz şeyin niteliğine bağlı olarak farklılık gösterebilir.
Gerçekleştirilmesinin amacına veya amacına dayanan bir birinci sınıflandırma kriteri vardır: hazırlayıcı santrifüjleme ve analitik santrifüjleme.
Hazırlayıcı santrifüj
Santrifüjleme esas olarak molekülleri, partikülleri, hücre fragmanlarını veya hücreleri daha sonra kullanmak veya analiz etmek üzere izole etmek veya ayırmak için kullanıldığında bu adı alır. Genellikle bu amaç için kullanılan numune miktarı nispeten büyüktür..
Analitik santrifüjleme
Analitik santrifüjleme, sedimantasyon katsayısı ve çökeltilmiş parçacıkların moleküler kütlesi gibi fiziksel özelliklerin ölçülmesi veya analiz edilmesi amacıyla gerçekleştirilir..
Bu hedefe dayanan santrifüjleme, farklı standart koşullar uygulanarak yapılabilir; olduğu gibi, örneğin, çökeltme gerçekleştiğinde bile ayrılan molekülleri veya parçacıkları analiz etmeyi sağlayan, ultra santrifüjleme analitik tekniklerinden birinin durumunda.
Bazı özel durumlarda, kuvars santrifüj tüplerinin kullanılması gerekebilir. Böylece, görünür ve ultraviyole ışığının geçişine izin verir, çünkü santrifüjleme işlemi sırasında moleküller bir optik sistemle gözlenir ve analiz edilir.
Kesin olarak, santrifüjleme işleminin uygulandığı özelliklere veya koşullara bağlı olarak başka sınıflandırma kriterleri vardır. Bunlar: diferansiyel santrifüj, zonal veya bant santrifüjü ve izopiknik veya denge sedimantasyon santrifüjü.
Diferansiyel santrifüj
Bu tür santrifüjleme, belirli bir süre ve hız için bir numunenin genel olarak açısal bir rotor ile santrifüjlemeye tabi tutulmasından oluşur.
Partiküllerin, boyutlarıyla doğrudan ilişkili olan sedimantasyon hızlarındaki farklarıyla ayrılmasına dayanır. Daha büyük ve daha büyük S olanlar, tüpün dibinde sediment; daha küçük olanlar, askıda kalacaktır.
Çökeltinin süspansiyondan ayrılması, bu tür santrifüjlemede hayati öneme sahiptir. Süspansiyon haline getirilmiş parçacıkların tüpten boşaltılması veya ayrılması gerekir, böylece pelet veya pelet daha fazla saflaştırma için başka bir çözücü içinde süspanse edilebilir; yani tekrar santrifüj edilir.
Bu teknik, molekülleri ayırmak için kullanışlı değildir. Bunun yerine, örneğin hücre organellerinin hücrelerden, diğer parçacıkların yanı sıra ayrılmasının gerçekleştirilmesi için kullanılabilir..
Bölgesel veya bant santrifüjlemesi
Zonal ya da bant santrifüjlemesi, önceden oluşturulmuş bir yoğunluk gradyanı olan bir ortam boyunca geçerken S farkına dayalı olarak numune bileşenlerinin ayrılmasını gerçekleştirir; Ficoll veya sakaroz gibi.
Örnek, test tüpünün gradyanının üstüne yerleştirilir. Daha sonra, yüksek hızda santrifüje geçer ve ortam boyunca düzenlenmiş farklı bantlarda ayrılma gerçekleşir (sanki çok katmanlı bir jelatinmiş gibi)..
S değeri düşük olan parçacıklar ortamın başlangıcındayken, daha büyük ya da daha yüksek S değeri tüpün dibine doğru yönlendirilir.
Bu prosedürle, farklı sedimantasyon bantlarında bulunan bileşenler ayrılabilir. Numunedeki tüm moleküllerin veya partiküllerin tüpün dibine çökmesini önlemek için zamanı iyi kontrol etmek önemlidir..
İzopiknik santrifüj ve diğer tipler
-İzopiknik gibi başka birçok santrifüjleme tipi vardır. Bu, aynı türde olsalar bile, makromoleküllerin ayrılması konusunda uzmandır. DNA, bu tür makromoleküllere çok iyi uyar, çünkü azotlu bazların sekanslarında ve miktarlarında farklılıklar gösterir; ve bu nedenle, farklı hızlarda sediment.
-Ayrıca biyomoleküllerin sedimantasyon özelliklerinin incelendiği ultrasantrifüj de vardır, örneğin ultraviyole ışık ile izlenebilen bir işlem.
Hücre altı yapılarının veya organellerinin bilgisinde faydalı olmuştur. Ayrıca, moleküler biyoloji ve polimerlerin geliştirilmesinde ilerlemeler sağlamıştır..
uygulamaları
Farklı santrifüjleme türlerinin kullanıldığı günlük çalışmaların sayısız alanı vardır. Biyoanalitik laboratuarlarda, ilaç endüstrisinde, diğer alanlarda sağlık hizmetine hizmet ederler. Bununla birlikte, önemi iki kelimeyle toplanabilir: ayrı ve karakterize.
Parçacıklar ayırır
Kimyada, farklı santrifüj teknikleri çok sayıda sebepten dolayı son derece önemlidir..
İki molekülü veya karışabilir parçacıkları ayırmaya izin verir. Bir numunedeki yabancı maddelerin, maddelerin veya istenmeyen parçacıkların yok edilmesine yardımcı olur; örneğin, sadece proteinlerin korunması istenen bir numune.
Kan gibi biyolojik bir numunede, plazma, santrifüjleme ile hücresel bileşenden ayrılabilir. Bu, plazma veya serumda ve ayrıca rutin veya özel çalışmalarda farklı tipte biyokimyasal veya immünolojik testlerin gerçekleştirilmesine katkıda bulunur..
Santrifüjleme bile farklı hücre tiplerinin ayrılmasını sağlar. Bir kan örneğinden, örneğin, kırmızı kan hücreleri lökositlerden veya beyaz kan hücrelerinden ve ayrıca trombositlerden ayrılabilir..
Aynı yarar, biyolojik sıvıların herhangi birinde santrifüjleme ile elde edilebilir: idrar, beyin omurilik sıvısı, amniyon sıvısı, diğerleri. Bu şekilde çok çeşitli analizler yapılabilir.
Karakterizasyon tekniği olarak
Ayrıca birçok molekülün özellikleri veya hidrodinamik özelliklerini incelemek veya incelemek; temel olarak karmaşık moleküllerden veya makromoleküllerden.
Nükleik asitler gibi sayısız makromoleküller. Diğer birçok uygulama arasında RNA ile aynı molekülün alt tiplerinin detaylarının karakterizasyonunu bile kolaylaştırmıştır..
Santrifüj örnekleri
-Farklı santrifüjleme teknikleri sayesinde, diğerleri arasında bulaşıcı ve metabolizma gibi karmaşık biyolojik işlemlerin tam olarak bilinmesi konusunda ilerlemeler kaydedilmiştir..
-Santrifüjleme ile moleküllerin ve biyomoleküllerin birçok ultrastrüktürel ve fonksiyonel yönü açıklanmıştır. Bu tür biyomoleküller arasında, insülin ve hemoglobin proteinleri; ve diğer taraftan, nükleik asitler (DNA ve RNA).
-Santrifüjleme desteği ile yaşamı sürdüren birçok sürecin bilgi ve anlayışını genişletti. Bunlardan biri Krebs döngüsü.
Bu aynı kullanım alanında, solunum zincirini oluşturan moleküllerin bilgisini etkilemiştir. Böylece, diğer birçok işlemin yanı sıra karmaşık oksidatif fosforilasyon işleminin veya gerçek hücresel solunum sürecinin anlaşılmasına ışık verilmesi.
-Son olarak, bir faj (bakteriyel virüs) ve konakçı hücrenin sentezleyebileceği proteinler tarafından enjekte edilen DNA tarafından takip edilen rotayı analiz etmeyi sağlayarak bulaşıcı gibi çeşitli işlemlerin çalışılmasına katkıda bulunmuştur..
referanslar
- Parul Kumar (N.D.). Santrifüj: Giriş, Tipler, Kullanımlar ve Diğer Detaylar (Diyagramlı). Alındığı kaynak: biologydiscussion.com
- Bölüm 3 Santrifüjleme. [PDF]. Alınan: phys.sinica.edu.tw
- Biyokimyanın Temelleri ve Uygulamalı Moleküler Biyoloji. (Biyoloji Derecesi) Konu 2: santrifüjleme. [PDF]. Alındığı yer: ehu.eus
- Mathews, C.K. ve Van Holde, K.E. (1998). Biyokimya, 2. baskı. McGraw-Hill İnteramericana.
- Vikipedi. (2018). Santrifüj. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org