Hva er sentrifugering i biologi? Sentrifugering på laboratoriet. Analyse av subkliniske fraksjoner

Hva er en sentrifuge? Kommer metoden til å sette seg fast? Begrepet "sentrifugering" betyr separering av sjeldne eller faste partikler av alkohol i forskjellige fraksjoner ved hjelp av subsentrale krefter. Denne separasjonen av stoffet skjer ved hjelp av spesielle enheter - sentrifuger. Hva er prinsippet bak metoden?

Sentrifugeprinsipp

La oss se nærmere på betydningen. Sentrifugering betyr å helle en spesiell enhet inn i en spesiell enhet. Hoveddelen av enhver sentrifuge er en rotor, som inneholder reir for installasjon av reagensrør med materiale som fremmer separasjon ved kanten av fraksjonen. På timen når rotoren er pakket inn på de bevegelige væskene, deles væskene, plassert i reagensrør, i ulike stoffer til tykkelsen er lik. For eksempel, når grunnvannsprøver sentrifugeres, styrkes væsken og faste partikler utfelles og plasseres i den.

Forfatter av metoden

Det ble først klart at dette var sentrifugering etter undersøkelsene utført av den store A.F. Lebedev. Metoden ble delt av etterforskeren med metoden for å tildele lagring av grunnvann. Tidligere ble denne metoden brukt til å stå alene med ytterligere oppdelinger av faste partikler fra den. Utviklingen av sentrifugeringsmetoden gjorde det mulig å takle problemer raskere. Derfor er en slik separasjon av vinyl i stand til å trekke ut den faste delen av guinea fra midten i tørr form med en strekning av herdet skall.

etapi sentrifuge

Differensiell sentrifugering begynner med tilsetning av væsker som letter undersøkelsen. Slik bearbeiding av materialet utføres i sedimenteringsanordninger. Slik det står, skilles talepartiklene under tyngdekraftens tilstrømning. Dette gjør at fremstillingen av stoffer kan klare separasjon ved hjelp av subsentriske krefter.

Videre tale i reagensrør er gjenstand for filtrering. På dette stadiet er det installert såkalte perforerte tromler, som brukes til å skille sjeldne partikler fra faste partikler. Under fôringsprosessen avsettes hele sedimentet på sentrifugens vegger.

Fordeler med metoden

Sammenlignet med andre metoder for å lede faste stoffer til overflaten, som filtrering eller stående, gjør sentrifugering det mulig å opprettholde sediment med en minimal mengde fuktighet. Stagnasjon av denne separasjonsmetoden tillater separasjon av fine suspensjoner. Resultatet er separasjon av partikler med en størrelse på 5-10 mikron. En annen viktig fordel med sentrifugering er dens evne til å bruke tilleggsutstyr av liten størrelse og størrelse. En ulempe med metoden er den høye energiintensiteten til enhetene.

Sentrifugering i biologi

I biologi, før separasjon av stoffer fra stoffene, er det nødvendig å forberede preparater for undersøkelse under et mikroskop. Sentrifugering her skjer på foldeanordninger - cytorotorer. Slike enheter, inkludert spor for reagensrør, er utstyrt med prøveglass, alle slags lysbilder med en sammenleggbar design. I sentrum av sentrifugen, i løpet av forskningen innen biologi, er det mye materiale tilgjengelig og mye nyttig informasjon som kan hentes ut av resultatene av analysen.

Sentrifugering ved naftaraffineriindustrien

Sentrifugeringsmetoden er uunnværlig for utvinning av nafta. Vises i karbohydratavleiringer som vann ikke er tydelig synlig under destillasjon. Sentrifugering gjør det mulig å plassere produktet midt i oljelageret, som har flyttet væsken. I dette tilfellet blir nafta oppløst i benzen, deretter oppvarmet til 60 ° C og deretter påført senterkraften. På slutten måler du mengden vann som gikk tapt i væsken og gjenta prosedyren om nødvendig.

Blodsentrifugering

Denne metoden er mye brukt til liturgiske formål. I medisin lar årer deg bestemme de neste trinnene:

Fjerning av rensede blodprøver for plasmaferese. Med denne metoden samles de dannede elementene av blod fra plasma i en sentrifuge. Operasjonen gjør det mulig å eliminere virus, overflødig antistoffer, patogene bakterier og giftstoffer.
Klargjøring av blod for donortransfusjon. Etter slutten av kroppsvæsken ved slutten av fraksjonen, roteres blodcellene til giveren etter ytterligere sentrifugering, og plasmaet samles opp for transfusjon eller fryses ned i nærheten.
Synlighet av blodplatemasse. Stoffet fjernes fra Otrimana Masa vikorista i kirurgiske og hematologiske avdelinger av medisinske fasiliteter, i ukonvensjonell terapi og operasjoner. Bruken av blodplatemasse i medisin bidrar til å rense halsen for blod hos ofrene.
Syntese av erytrocyttmasse. Sentrifugering av blodceller utføres ved hjelp av en metode for delikat separasjon av denne fraksjonen ved hjelp av en spesiell teknikk. Jeg er klar til å bruke masa, rik på erytrocytter, og vikoryst for transfusjon under blodtap og operasjoner. Massen av røde blodlegemer er ofte stagnert for å behandle anemi og andre blodsykdommer av systemisk natur.

Dagens medisinske praksis mangler mange enheter av den nye generasjonen som gjør det mulig å snurre trommelen som blir til en syngende flyt og en lyd i rett øyeblikk. Dette gjør at blod kan deles mer nøyaktig inn i erytrocytter, blodplater, plasma, serum og blodpropper. På lignende måte overvåkes andre kroppslige kilder, og taler skilles fra lagringsområdet.

Sentrifuger: hovedtyper

Vi fant ut hva en sentrifuge er. Nå er det klart hvilket utstyr som skal brukes for å implementere metoden. Sentrifuger er tilgjengelige enten lukkede eller åpne, med mekanisk eller manuell drift. Hoveddelen av de håndholdte enhetene er at alt som er pakket inn flyttes vertikalt. På den øverste delen er en stang festet vinkelrett for å hindre at løse metallhylser beveger seg rundt. Det er spesielle prøverør som lyder i nedre del. Legg bomullsull nederst på ermene for å forhindre at glassrøret blir skadet når det kommer i kontakt med metall. Deretter vil enheten gå galt. Etter omtrent en time vil faste partikler skille seg ut. Tross alt mangler den manuelle sentrifugen. Et tykt sediment er konsentrert i bunnen av rørene. Det er sjelden et stykke tale over ham.

Mekaniske sentrifuger av lukket type produserer et stort antall hylser for å romme rør. Slike håndverktøy er lik de som er laget for hånd. Rotorene deres drives av harddrevne elektriske motorer og genererer opptil 3000 omdreininger per hjul. Dette gjør det mulig å oppnå en klar separasjon av sjeldne stoffer fra faste stoffer.

Funksjoner ved rørforberedelse for sentrifugering

Rørene som skal fryses for sentrifugering må fylles med følgende materiale med identisk masse. Derfor brukes spesielle høypresisjonsmaskiner her for å oppnå dette. Hvis det er nødvendig å opprettholde samme antall rør i sentrifugen, injiser dem inntil det passer. Etter å ha tilkalt et par forbannede beholdere og fått en ny masse, blir en av dem fratatt som et symbol. Plasser reagensrørene i samme posisjon, plasser dem først i apparatet. Denne teknikken vil øke betydelig hastighet på arbeidet med å forberede en hel serie rør før sentrifugering.

Vær oppmerksom på at reagensglassene ikke inneholder for mye av stoffet som undersøkes. Fyll beholderen slik at kanten mot kanten er minst 10 mm. Ellers vil strømmen strømme ut av reagensrørene under tilstrømningen av undersenterkraft.

Supersentrifuger

For lagring av svært tynne suspensjoner er enkle manuelle eller mekaniske sentrifuger ikke nok. I denne situasjonen kreves det en større tilstrømning til elven fra siden av undersenterstyrkene. Ved implementering av slike prosesser vil supersentrifuger stagnere.

Apparatet presentert i planen vil være utstyrt med en blindtrommel som et rør med ubetydelig diameter - litt mer enn 240 mm. Levetiden til en slik trommel overskrider snittet betydelig, noe som gjør det mulig å flytte et antall omslag betydelig og skape en sterk subsentral kraft.

I supersentrifugen når strømmen midten av trommelen, kollapser langs røret og treffer spesielle viskere som kaster materialet på veggene til enheten. Det er kamre designet for separat fjerning av lungene og viktige områder.

Før supersentrifugen passerer:

helt tett;
høy intensitet av strømseparasjon;
kompakt størrelse;
styrken til et understoff på molekylært nivå.

På slutten

Aksen ble lukket, som også er sentrifugert. I dag brukes metoden for å bestemme effektiviteten når det er nødvendig å fjerne avfallsrester, rense væsker og inkludere komponenter av biologisk aktive og kjemiske stoffer. For å skille stoffet fra molekylnivået brukes en ultrasentrifuge. Sentrifugeringsmetoden brukes aktivt i den kjemiske, nafta-, atom- og næringsmiddelindustrien, så vel som i medisin.

Sentrifugemetode- dette er separasjonen (gulvet) i lageret av forskjellige heterogene poser ved hjelp av en ekstra subsentral kraft. Til dette formål brukes spesialiserte enheter, kalt sentrifuger.

Hoveddelen av enhver sentrifuge er en rotor med stikkontakter for installasjon av reagensrør. I løpet av timen med overflødig innpakning, opplever systemet en subsentral kraft som komprimeres nederst i den valgte talen på grunn av dens tykkelse- Så for eksempel partiklene «litter seg selv» i midten av faststoffet. Sentrifugeringsmetoden fungerer i nesten alle galusi menneskelig aktivitet: i vitenskapen om medisin, industri, landbruksherredømme, livet i teknologiske felt.

Massakremetoder og sentrifugering

For bunnen av elvene kan en annen sedimentasjonsmetode brukes - stående, hvis separasjon utføres under påvirkning av tyngdekraften. Som regel går prosessering i sedimenteringsanordninger før sentrifugering og forberedende stadium roboti.

Sentrifugeringsmetoden er generelt delt inn i stående, filtrering og klaring.

Filtrering Den fungerer ved hjelp av en perforert trommel, som et filter er installert på. Landet kan lett passere gjennom det nye under tilstrømningen av subsentral kraft, og de harde delene er fratatt lyd. Til vіdstoyuvannya Fatene er forseglet med solide vegger, inn i den nedre delen av hvilke suspensjonen leveres. Under prosessen dukker det opp sediment på veggene, og midten skaper en indre ball, som deretter renner over kanten.

І hvile, avklaring Den samme prosessen skjer i tørre trommer, og representerer en prosess med sterk sedimentering av partikler under tilstrømningen av et sub-senterfelt.

Kjennetegn ved sentrifugeringsmetoder

Til tross for deres fysiske natur, varierer filtrering og andre metoder sterkt.

På de snurrende trommene Behandlingen utføres med metoden for å rense jorda, i stedet for overbelastning og avsetning av faste partikler.

I denne prosessen blir tyngdekraftens nærhet fullstendig forstyrret - for det første gjennom de som står til å bli fullført av en jevn prosess, og sentrifugering, gjennom ikke-parallelliteten til linjene i undersenterfeltet, som skal fullføres av en ustødig prosess. prosess En annen metode. De to metodene er forskjellige i sin essens, og de må være korrekte.

Filtrering sentrifugering På en mer kompleks måte fortsetter fragmentene som regel i tre stadier: først blir beleiringen etablert, deretter styrket, deretter svekket. Filtrering med en off-center kraft skiller seg også fra filtrering på grunn av ekstra "nød" tyngdekraft. Det første stadiet kan også kalles lignende.

Vykoristannaya sentrifugering i forskjellige galuzahs

Metoden for å oppnå stor ekspansjon og seier er praktisk i enhver aktivitetssfære. Dens anvendelse er mulig i biologi og medisin, laboratoriediagnostikk, næringsmiddelindustri; Det har lenge vært vellykket med å erstatte mer tradisjonelle og mindre effektive prosesser for filtrering, klemming og rensing.

Industrielle sentrifuger Det er stor spenning og en foldeanordning av rotoren, noe som kan føre til mye tale på en gang. De brukes i landbruksreglenes sfære for utvinning av honning fra honningkaker og rensing av korn, de tilsetter fett fra melk ved å separere, og de er enda mer utbredt i sfæren av malmberikelse. Du finner en sentrifuge ved hovedrommet - der vil den vibrere hvitheten etter vask.

Laboratoriesentrifuger med høyflytende rotorinnpakninger brukes til separering av blodserum, sedimenter, serologiske undersøkelser og erytrocyttsedimentering. Laboratorievarianter er videre delt inn i kliniske, stasjonære, nedkjølte, benk-top og små: huden er stagnert i sitt felt av laboratorieforskning for formålet og formålet med medisinsk senter u.

Kursarbeid

Sentrifuger

1. Metodeprinsipp

Med forbehold om ytterligere sentrifugering av grunnen på forskjellig oppførsel av partikler i undersenterfeltet. En suspensjon av partikler, plassert i et reagensrør, plasseres i en rotor montert på sentrifugens drivaksel.

I senterfeltet legger partikler som har ulik tykkelse, form eller størrelse seg med ulik fluiditet. Fluiditeten til sedimenteringen ligger i sentrum av akselerasjonen, direkte proporsjonal med rotorens fluiditet og området mellom delene og hele omslaget:

og akselerasjonen i midten vil være lik)

Fragmentene blir en omdreining av rotoren 2p radian, kan rotorhastigheten i svinger per hvilin skrives som følger:

I midten av senteret uttrykkes akselerasjonen i enheter g og kalles akselerasjon over midten, deretter.

Ved resirkulering av partiklene, angi fluiditeten til innpakningen og radiusen til rotoren, samt sentrifugeringstimen. Vіdtsentrove skorenno zazvichiy vyrazhayut v odnykh g, av forsikring fra den midterste radiusen for innpakning av radiumproppen i et sentrifugalrør. På grunnlag av Dole og Kotzias ble det utarbeidet et nomogram som uttrykker plasseringen av OCU i forhold til rotorviklingsfluiditeten og radiusen til r.

Fluiditeten til sedimenteringen av sfæriske partikler ligger i subsenterakselerasjonen, og i tykkelsen og radiusen til partiklene selv og i viskositeten til suspensjonsmidten. Timene som kreves for å sedimentere den sfæriske delen i et sjeldent medium fra menisken til bunnen av sentrifugerøret er proporsjonal med returfluiditeten til sedimenteringen og bestemmes som følger:

de t - time med sedimentering i sekunder, rj - viskositet på midten, g h - radius av delen, r h - tykkelse på partikkelen, p - tykkelse på midten, g m - avstand fra omslagets akse til menisken i midten , g - avstand fra aksen og pakket til bunnreagensrørene.

Når den strømmer fra planet, når rotoromviklingshastigheten er innstilt, blir den nødvendige sedimenteringen av homogene sfæriske partikler pakket inn i proporsjon med kvadratet på radiene deres og forskjellen i tykkelsen på partiklene og midten og direkte proporsjonal med viskositeten og midten. Derfor kan en blanding av heterogene, tilnærmet sfæriske partikler, som varierer i tykkelse og størrelse, separeres enten ved sedimentering til forskjellige tider til bunnen av reagensrøret med en gitt hastighet, eller ved å dele partiklene som sedimenteres til forskjellige tider. Sunne prøverør, som installeres etter en viss tid. Når du deler ingrediensene, er det nødvendig å ta hensyn til så viktige faktorer som tykkelsen og viskositeten til mellomstoffet. Ved å bruke de beskrevne metodene er det mulig å skille vevsorganeller fra vevshomogenater. Hovedkomponentene i cellen legger seg i følgende rekkefølge: hele cellen og deres fragmenter, deretter kjernene, kloroplastene, mitokondrier, lysosomer, mikrosomer og ribosomer. Sedimenteringen av ikke-sfæriske partikler er ikke justert, derfor partiklene med samme masse, men forskjellige former sette seg i forskjellige hastigheter. Denne funksjonen avsløres ved å overvåke konformasjonen til makromolekyler under ultrasentrifugering.

Refererer til det oppnådde biologiske materialet for videre biokjemiske studier. Du kan i alle fall ta store mengder produsere biologisk materiale, for eksempel inokulering av mikrobielle celler fra periodiske eller kontinuerlige kulturer, samt inokulering av vegetabilske og animalske celler fra vevskulturer og blodplasma. For ytterligere hjelp til forberedende sentrifugering se stor mengde cellepartikler for å studere deres morfologi, struktur og biologiske aktivitet. Metoden omfatter også påvisning av biologiske makromolekyler som DNA og proteiner fra tidligere rensede preparater.

Analytisk sentrifuge Hovedoppgaven med å inokulere rene og praktisk talt rene preparater av makromolekyler og partikler, som ribosomer, skal bli en prioritet. Ved denne typen vikorisering er volumet av materiale lite, og sedimenteringen av partiklene som overvåkes registreres kontinuerlig ved hjelp av spesielle optiske systemer. Metoden lar deg få data om renheten, molekylvekten og strukturen til materialet. I workshops for studenter brukes preparativ sentrifugering oftere, mindre analytisk, men vi fokuserer på nye detaljer, siden begge metodene er basert på grunnleggende prinsipper.

2. Preparativ sentrifugering

2.1 Differensial sentrifugering

Denne metoden er basert på fluiditeten til sedimentering av partikler som er delt inn i en type, størrelse og tykkelse. For eksempel separeres vevshomogenatet, sentrifugeres med en trinnvis økning i off-center akselerasjon, som velges slik at den sedimenterte fraksjonen på hudstadiet avsettes i bunnen av røret. På slutten av hudstadiet styrkes sedimentene fra supernatanten og vaskes flere ganger for å fjerne den rene sedimentfraksjonen. Dessverre er det praktisk talt umulig å gjennomføre en absolutt ren beleiring; For å forstå hva som er involvert, må vi se på prosessen som utføres i et sentrifugerør i begynnelsen av hudstadiet av sentrifugering.

Siden alle partiklene separeres jevnt inn i homogenatet i et sentrifugerør, er det umulig å fjerne rene partikler av de viktigste partiklene i en sentrifugeringssyklus: det første sedimentet er å fjerne de viktigste partiklene, ellers på samme måte. antall utgangskomponenter. Det er mulig å oppnå en ren fremstilling av viktige partikler kun ved gjentatt suspensjon og sentrifugering av utgangssedimentet. Ytterligere sentrifugering av supernatanten ved en ytterligere økning i off-senter akselerasjon fører til sedimentering av partikler av gjennomsnittlig størrelse og tykkelse, og deretter sedimentering av de mest verdifulle partiklene som kan være minst tykke som finnes. I fig. Figur 2.3 viser et diagram over fraksjoneringen av Schurs leverhomogenat.

Differensiell sentrifugering er kanskje den mest omfattende metoden for å identifisere cellulære organeller fra vevshomogenater. Denne metoden er mest vellykket brukt for deling av slike cellulære organer, som i hovedsak er delt inn i en type i henhold til størrelse og tykkelse. Men i dette tilfellet er fraksjonene ikke helt homogene, og for denne underseksjonen brukes andre metoder, beskrevet nedenfor. Disse metodene, basert på viktigheten av tykkelsen på organeller, vil gi en mer effektiv metode, på grunn av det faktum at sentrifugering fungerer i applikasjoner med en kontinuerlig eller trinnvis styrkegradient. Det er få metoder som krever en time for å fjerne intensitetsgradienten.

2.2 Zonal-svensk sentrifuge

Metoden for sonal-swiveling, eller, som den også kalles, s-zonal sentrifugering, innebærer å gni den sporede prøven på overflaten med en kontinuerlig tykkelsesgradient. Deretter sentrifugeres prøven til partiklene er fordelt langs gradienten i diskrete soner eller mørke soner. Når høydegradienten er opprettet, er det mulig å eliminere blandingen av soner som er et resultat av konveksjon. Den sone-svenske sentrifugeringsmetoden brukes for underseksjonen av RNA-DNA-hybrider, ribosomale underenheter og andre cellulære komponenter.

2.3 Isopisk sentrifugering

Isopisk sentrifugering utføres både ved tykkelsesgradient og på normal måte. Hvis sentrifugering ikke utføres i fortykningsgradient, bør preparatet sentrifugeres slik at partiklene, hvis molekylvekt er større, er mindre enn de gjenværende partiklene. Disse viktige partiklene blir kastet ut og suspendert i midten, hvis tykkelse er den samme som fraksjonen du vil se, og sentrifugeres til de gjenværende partiklene legger seg til bunnen av røret, og små partikler med tykkelse ikke smeltes på overflaten av midten..

En annen måte er å gni blandingen på overflaten med en kontinuerlig styrkegradient, som dekker tykkelsesområdet til alle komponentene i blandingen. Sentrifugering utføres inntil den flytende tykkelsen til partiklene er lik tykkelsen av subtypesonene, inntil det er en inndeling av partikler etter soner. Metoden kalles ikke sonal-isopic eller resonant sentrifugering, siden hovedpoenget her er flytetykkelsen, og ikke størrelsen eller formen på partiklene. Naturen til det suspenderte stoffet legges til mengden tykkelse, med hvilken partikler skaper isopiske svarte; Partiklene kan være gjennomtrengelige for noen molekyler som er i uorden, men ugjennomtrengelige for andre, eller få molekyler til å gå i oppløsning. Når sonerotoren er vicinert, konsentreres mitokondrier, lysosomer, peroksisomer og mikrosomer i selvgod med 42 %, 47 %, 47 % og 27 % sukrose, med tettheter på 1,18, 1,21, 1,21 og 1,10 g-cm-3 åpenbart . Tykkelsen på subkliniske organer skyldes også den vibrerende leiren av vokaldelene deres. Administrering til ekorn forårsaker ikke at hemolyse av vaskemiddelet Triton WR-1339 forårsaker en økning i størrelsen og endringen i tykkelsen av leverhemolyse; Styrken til mitokondrier og peroksisomer går tapt uten endring. Uavhengig av det faktum at sedimentasjonskraften til lysosomer, der som regel ikke endres, reduseres deres like styrke i sukrosegradienten fra 1,21 til 1,1, noe som fører til en lignende lyosomal-peroksisomal fraksjon. Denne egenskapen bestemmes av den høye andelen lysosomer, mitokondrier og peroksisomer, basert på fjerning fra en homogen midte av alle partikler med et større, lavere mikrosom, tykkelse og ytterligere isopiknisk sentrifugering av viktige partikler som falt i beleiring.

2.4 Like viktig er sentrifugering ved en tetthetsgradient

For å lage en styrkegradient brukes salter av viktige metaller, som rubidium eller cesium, samt sukrose. For eksempel blandes DNA med konsentrerte mengder cesiumklorid. Og talen er brutt og kilden fordeles jevnt over hele volumet. Under sentrifugering etableres en lik fordeling av konsentrasjon, og derfor styrken til CsCl, siden de inneholder en stor mengde cesium. Under påvirkning av off-center akselerasjon blir DNA-molekyler omfordelt, og samles i nærheten av den omkringliggende sonen for testing med samme tykkelse. Metoden utføres av hodet i et analytisk sentrifuge- og destillasjonssystem av Meselson og Stahl for utvikling av DNA-replikasjonsmekanismen e. coli . Like viktig er sentrifugering i en fortykningsgradient, som også er en av metodene for inokulering av lipoproteiner i humant blodplasma.

2.5 Dannelse og utvikling av gradienter

2.5.1 Gradientenes art

For å lage fortykningsgradienter brukes sukrose oftest for å stabilisere blandingen, noen ganger med en fast pH. I noen tilfeller vil det komme en god løsning med bruk av naturlig vann D20. I bordet 2.1 pålagt av myndighetene til ulike sukrosemyndigheter.

Valget av gradient er diktert av spesifikke fraksjoneringskrav. Så, for eksempel, ficol, produsert av Pharmacia Fine Chemicals, kan erstatte sukrose i væsker hvis det er nødvendig å lage gradienter med høy styrke og lavt osmotisk trykk. En annen fordel med ficol er at den ikke passerer gjennom cellemembraner. For å skape gradienter med større styrke, blir salter av viktige metaller, som rubidium og cesium, stagnert, men på grunn av korrosjon av CsCl, blir slike gradienter kun vikorisert i rotorer laget av vedvarende metaller Liv, som titan.

2.5.2 Metode for å lage en trinnvis fortykningsgradient

For å lage en styrkegradient, tilsett forsiktig en liten mengde styrke til sentrifugerøret ved hjelp av en pipette, som gradvis endres. Deretter, på den øverste kulen, som har minst tykkelse, skraper du prøven nær den smale sonen, hvoretter røret sentrifugeres. Glatt lineære gradienter kan fjernes ved å jevne ut trinnene i gradientene ved en liten stillstand. Prosessen kan fremskyndes ved å blande reagensrøret forsiktig med en pil eller lett å stjele reagensrøret.

2.5.3 Metode for å lage en jevn fortykningsgradient

Oftest, for å skape en jevn tykkelsesgradient, behandles de med en spesiell enhet. Den består av to sylindriske kar med strengt tatt samme diameter, plassert etter hverandre i den nedre delen bak et glassrør med en kontrollventil, som lar deg justere proporsjonene der begge karene er blandet. En av dem bruker en mikser og et utløp, gjennom hvilket det strømmer inn i sentrifugerør. Større mengder legges i blandingen; Fyll den andre sylinderen med en blanding av mindre fortykningsmiddel. Høyden på klemstoppen i begge sylindrene stilles inn slik at det hydrostatiske trykket opprettholdes. Det større volumet frigjøres gradvis fra blanderen i sentrifugerøret og erstattes samtidig med et likt volum av den mindre mengden, som må blandes fra en annen sylinder gjennom reguleringsventilen. Homogeniteten til blandingen i blandingen sikres ved å bruke en kontinuerlig mikser med en ekstra mikser. Når sentrifugerøret helles, endres tykkelsen og en lineær tykkelsesgradient dannes i rørene. Ikke-lineære gradienter kan lages bak et tilleggssystem som består av to sylindre med ulik diameter.

For å danne tykkelsesgradienter av varierende tykkelse, bruk et system med to mekanisk keramiske sprøyter for å fylle med lag med forskjellig tykkelse. Ulike gradienter kan skapes ved å endre fluiditeten til stemplene.

2.5.4 Klargjøring av gradienter fra sentrifugerør

Etter at sentrifugeringen er fullført og partiklene er fjernet, er det nødvendig å drenere sonene som har satt seg. Du kan behandle det på en rekke måter, oftest ved å trykke. Stikk sentrifugerøret gjennom basen og introduser en sterk blanding, for eksempel 60-70 % sukrose, i den nedre delen. Forskjellen som dyret trenger bestemmes, og fraksjonene velges ved hjelp av en sprøyte, en pipette eller en spesiell enhet koblet gjennom et rør til fraksjonssamleren. Hvis rørene er fremstilt av cellulose eller nitrocellulose, fjernes fraksjonene ved å kutte røret med et spesielt blad. For dette formål kuttes et sentrifugerør, festet i et stativ, rett under det nødvendige området og fraksjonen injiseres med en sprøyte eller pipette. Med den nødvendige utformingen av skjæreanordningen vil kostnadene være minimale. Fraksjonene kan også samles opp ved å stikke hull i bunnen av reagensrøret med et tynt, tomt hode. Dråpene som slipper ut av reagensrøret gjennom hodet samles opp fra fraksjonssamleren for videre analyse.

2.5.5 Preparative sentrifuger og lagring av disse

Preparative sentrifuger kan deles inn i tre hovedgrupper: preparative sentrifuger, svenske sentrifuger og preparative ultrasentrifuger. Sentrifuger for utenlandske formål gi maksimal fluiditet 6000 rpm * hv -1 og OCU opp til 6000 g . Stanken forsvinner fra én enkelt beholder og vibrerer en rekke utskiftbare rotorer: gryter og hengende kolber. En av egenskapene til denne typen sentrifuger er dens store kapasitet - fra 4 til 6 dm 3, som lar deg lagre dem ikke bare med sentrifugerør på 10,50 og 100 cm 3, men også i en prøveperiode på opptil 1,25 dm 3 . I alle sentrifuger av denne typen er rotorene stivt montert på drivakselen, og sentrifugerørene sammen med dem er av spesiell betydning og må skilles fra hverandre med ikke mer enn 0,25 g. sett inn antall rør i rotoren , og hvis rotoren ikke er ordentlig strammet. Slidene skal plasseres symmetrisk, den ene mot den andre, for derved å sikre en jevn fordeling av rørene langs rotorens viklingsakse.

Svenske sentrifuger gi en maksimal hastighet på 25.000 rpm -1 og en total hastighet på opptil 89.000g. Rotorkammeret inneholder et kjølesystem som unngår oppvarming, noe som resulterer i friksjon når rotoren er pakket inn. Sveitsiske sentrifuger har som regel en kapasitet på 1,5 dm 3 og er utstyrt med utskiftbare rotorer, både i kar og med hengende kolber.

Preparative ultrasentrifuger gi en maksimal hastighet på opptil 75 000 rpm -1 og en maksimal akselerasjon på 510 000 g . Varmen beskyttes av både kjøleskapet og vakuumenheten for å hindre at rotoren overopphetes på grunn av gnidning. Rotorene til slike sentrifuger er laget av høykvalitets aluminium og titanlegeringer. Vanligvis er rotorene laget av aluminiumslegeringer, men i ekstreme tilfeller, når det kreves spesielt høy fluiditet, er rotorene laget av titan. For å redusere vibrasjonen som følge av skade på rotorens innretting gjennom den ujevne overflaten på sentrifugerørene, bruker ultrasentrifugen en gummiaksel. Sentrifugerør og deres må justeres nøye til en nøyaktighet på opptil 0,1 g. Lignende spor kan observeres når rotorene til sentrifuger for kommersielle formål er forseglet.

2.6 Rotordesign

2.6.1 Flaskerotorer og rotorer med hengende kolber

Rotorene til preparative sentrifuger kommer i to typer - de med suspenderte kolber. Kutovy stinker kalles fordi sentrifugerørene som er plassert i dem er under lukten av lukten hele tiden frem til omslagets akse. I rotorer med hengende kolber er reagensrørene installert vertikalt, og når de er pakket inn under en subsentral kraft, beveger de seg til en horisontal posisjon; Fra kanten til aksen brettes omslaget 90°.

Når det gjelder rotorer, er plassen til å passere i stykker til reagensrørets støttevegg liten, og derfor skjer sedimentering jevnt. Etter forsegling av reagensrørene siktes partiklene ned og legges i bunnen av beleiringen. Ved sentrifugering oppstår det konveksjonsstrømmer som gjør at det dannes partikler med tette sedimentasjonskrefter. Det er ikke mindre sant at rotorer av en slik utforming med hell stagneres for dannelse av partikler hvis sedimentasjonsvæsker har en tendens til å samle seg sterkt.

I rotorer med hengende kolber er også konveksjonskamre beskyttet, noe som forhindrer at stanken blir veldig sterk. Konveksjon er resultatet av det faktum at partiklene, under påvirkning av akselerasjon utenfor sentrum, legger seg i en retning som ikke er strengt vinkelrett på omviklingsaksen, og, som i spiralrotorer, treffer de veggene i reagensrøret og legger seg til bunnen.

Konveksjonsfenomener og virveleffekter spiller inn, vicor-rør av sektorform i rotorer med hengende kolber og justerbar fluiditet av rotoromslaget; Gjenvunnet stort sett utilstrekkelige reduksjoner og metoden for sentrifugering i en tetthetsgradient.

2.6.2 Kontinuerlige rotorer

Kontinuerlige rotorer brukes til flytende fraksjonering av små mengder fast materiale fra suspensjoner av store mengder, for eksempel for fjerning av celler fra levende medier. Under sentrifugering tilføres suspensjonen til rotoren kontinuerlig; Rotorens kapasitet avhenger av arten av det avsatte preparatet og varierer mellom 100 cm 3 og 1 dm 3 i 1 hv. Det som gjør rotoren spesiell er at den har et isolert kammer med en spesiell utforming; I stedet blir det ikke utsatt for det eksterne mediet, og det blir ikke tilstoppet eller går i oppløsning.

2.6.3 Sonerotorer eller Andersonrotorer

Zonerotorene er laget av aluminium eller titanlegeringer, som genererer til og med betydelige off-center akselerasjoner. De har en sylindrisk tom del som lukkes med lokk og deretter fjernes. I midten av den tomme rammen, på omslagets akse, er det et roterende akselrør, hvorpå det er plassert en dyse med blader, som deler den tomme rotoren i flere sektorer. Bladene eller skilleveggene danner radielle kanaler gjennom hvilke en gradient pumpes fra det aksiale røret til periferien av rotoren. På grunn av denne utformingen av spader reduseres konveksjonen til et minimum.

Fornyelse av rotoren utføres med en hastighet på omtrent 3000 rpm - 1. Rotoren pumper en gradient bak kreasjonen, med start fra ballen laveste tetthet, som er jevnt fordelt langs periferien av rotoren og er på linje med ytterveggene vinkelrett på viklingsaksen på grunn av sentralkraften . Med ytterligere tilsetning av kulene med en gradient med større tykkelse, blir midten av de mindre tykke kulene permanent overført. Etter at rotoren trykker hele gradienten, som er fullstendig fylt med et lag som kalles en "pute", unngås tykkelsen på sistnevnte eller oppveier den større tykkelsen på den forhåndsformede gradienten.

Deretter, gjennom akserøret, spor øynene , som henger fra rørene til rotorforingen for en ekstra mengde mindre tykkelse, hvor den samme "pute"-foringen kan sees fra periferien. Etter alle disse prosedyrene, bring rotorens viklingsflytende til arbeidshastighet og utfør enten sonal-svensk eller sonal-isopic fraksjonering i den nødvendige tidsperioden. . Dannelsen av fraksjoner utføres ved en rotorhastighet på 3000 rpm - xv -1. I stedet for rotoren henger tilleggene fra periferien av puten i et mønster, og mindre tykke kuler henger i den første delen. . På grunn av den spesielle utformingen av den aksiale kanalen til Anderson-rotoren, observeres ikke blanding av soner når de presses. Utgangsgradienten føres gjennom en registreringsenhet, for eksempel et spektrofotometer, hvorved proteinet kan måles ved 280 nm, eller gjennom en spesiell radioaktivitetsdetektor, hvoretter fraksjoner samles opp.

Kapasiteten til sonerotorer, som roterer med middels hastighet, varierer fra 650 til 1600 cm 3, noe som gjør det mulig å fjerne materiale med høy viskositet. Sonerotorer brukes til å fjerne proteinavleiringer fra ulike preparater og for å se og rense mitokondrier, lysos og proteiner.

2.6.4 Analyse av subkliniske fraksjoner

Kraften til de subcellulære partiklene som fjernes under fraksjonering av stoffet kan sammenlignes med kraften til partiklene i seg selv, spesielt siden stoffet ikke trenger inn i hjemmet. Derfor er det først nødvendig å evaluere renheten til legemidlene som brukes. Effektiviteten av homogenisering og påvisning av hjemmepreparatet kan bestemmes ved hjelp av mikroskopisk oppfølging. Fraværet av synlige strukturer er også pålitelig bevis på renheten til stoffet. For en grundig vurdering av renheten til ekstraktene blir stoffet utsatt for en kjemisk analyse, som tillater installasjon av nye proteiner eller DNA for å bestemme dens enzymatiske aktivitet, muligens immunologisk påvirkning.

Analyse av deling av enzymer i vev som er fraksjonert, basert på to hellige prinsipper. Den første ligger i det faktum at alle deler av denne subcellulære populasjonen inneholder et nytt sett med enzymer. En annen overfører hudenzymet til det lokaliserte området i midten av huden. Hvis dette var sant, kunne enzymer fungere som markører for spesifikke organer: for eksempel ville cytokromoksidase og monoaminoksidase fungere som markørenzymer for mitokondrier, sure hydrolaser som markører for lysosomer, katalase som markører for peroksisomer og glukose -6-fosfatase - markør for mikrosommembraner. Proteinenzymer, som malatdehydrogenase, ble funnet å være R-glukuronidase, NADP "H-cytokrom-c-reduktase, er lokalisert for det meste i en fraksjon. Derfor, før du velger enzymmarkører for subcellulære fraksjoner for en spesifikk hudtype, bør sporet behandles med stor forsiktighet. B Dessuten, tilstedeværelsen av et markørenzym betyr ikke tilstedeværelsen av undertyper organeller. Det er ganske sikkert at under fraksjonering forbrukes enzymet av organellene og enten hemmes eller inaktiveres, så for hudfraksjonen må minst to markørenzymer tildeles.

Gruppe	Volum, cm"	Zagalne ble skilt	Utkobling, 660 nm	Enheter for enzymaktivitet	Aktivitetsutgang av brøken, %

2.7 Fraksjonering ved differensiell sentrifugering

2.7.1 Presentasjon av resultater

Resultatene oppnådd under fraksjonering av vev presenteres best i form av grafer. Når distribusjonen av enzymer i vev er identifisert, er det derfor best å gi et histogram, som lar oss visuelt evaluere resultatene av eksperimentene.

Den enzymatiske aktiviteten til proteinet i prøven bestemmes både i utgangshomogenatet og i huden til den subcellulære fraksjonen separat. Den totale enzymatiske aktiviteten og proteinet i de uskyldige fraksjonene varierer sterkt fra de tilsvarende verdiene i utgangshomogenatet.

Utfør deretter analysen av enzymatisk aktivitet og i stedet for proteinet i hudfraksjonen % ved gastrointestinale utløp, på støtten som et histogram er kompilert. Langs abscisseaksen er det tilsynelatende proteininnholdet i hudfraksjonen plottet sekvensielt i rekkefølgen av utseendet, og langs ordinataksen - den tilsynelatende ernæringsaktiviteten til hudfraksjonen. På denne måten indikerer overflaten av huden den enzymatiske aktiviteten til hudfraksjonen.

2.7.2 Analytisk ultrasentrifugering

I tillegg til preparativ sentrifugering, som er en rensemetode, er analytisk ultrasentrifugering viktig for analyse av sedimentasjonsevnen til biologiske makromolekyler og andre strukturer. Derfor, i den analytiske sentrifugen, er rotorer og registreringssystemer med en spesiell design installert: de tillater at sedimenteringen av materialet kontinuerlig overvåkes V undersenterfelt.

Analytiske ultrasentrifuger kan utvikle en hastighet på opptil 70 000 rpm -1, med en hastighet på opptil 500 000 g . Rotoren deres har som regel form av en ellipsoide og forbinder en ekstra streng med en motor, som lar deg variere flyten til rotoromslaget. Rotoren vikler seg rundt et vakuumkammer, med en kjøleenhet, og det er to sentre, analytiske og balanserende, som er installert i sentrifugen strengt vertikalt, parallelt med innpakningsaksen. Balansesenteret fungerer som en like viktig analytisk og metallblokk med et presisjonssystem. Den har også to indeksåpninger, som er plassert på en strengt justert posisjon foran pakkeaksen, i tillegg til at de underordnede posisjonene i analytisk avdeling er utpekt. En analytisk prøve, hvis volum som regel er mindre enn 1 cm 3, har en sektorform. Når den er riktig installert i rotoren, uavhengig av de som står vertikalt, følger den samme prinsipp som en rotor med hengende kolber, og skaper kanskje ideell sedimentering. I endene av analysesenteret er det et kvartsglass i enden. Analytiske ultrasentrifuger inneholder optiske systemer som gjør det mulig å overvåke sedimenteringen av partikler gjennom hele sentrifugeringsperioden. Etter en times mellomrom kan det sedimentære materialet fotograferes. Når det gjelder fraksjonerte proteiner og DNA, følges sedimentering av ultrafiolett rensing, og i slike tilfeller, hvis det er sporbare forskjeller, kan det være forskjellige bruddkoeffisienter - for et ekstra Schlieren-system eller Rayleigh-interferenssystem. De resterende to metodene er basert på at når lyset passerer gjennom et gap, som består av soner med forskjellig tykkelse, blir lyset brutt mellom sonene. Under sedimentering mellom soner med viktige og lette partikler skapes et grensesnitt, som fungerer som en knekkende linse; Når dette skjer på den fotografiske platen, som fungerer som en detektor, vises en topp. Som følge av sedimentering skjer det en forskyvning av kordonet, og derfor kan man på grunn av migrasjonshastigheten få informasjon om materialets sedimenteringshastighet. Interferometriske systemer har en tendens til å være mer følsomme enn lavere schlieren-systemer. Analytiske sentre er enkeltsektor, som oftest brukes, og dobbeltsektor, som brukes til utjevning av kilden og disseksjon av tale.

I biologisk biologi har analytisk ultrasentrifugering stagnert betydning molekylær vag makromolekyler, sjekke renheten til de inneholdte stoffene, samt å overvåke konformasjonsendringer i makromolekyler.

2.8 Stabling av analytisk ultrasentrifuge

2.8.1 Viktigheten av molekylær energi

Det er tre hovedmetoder for identifisering av molekylære molekyler ved bruk av analytisk ultrasentrifugering: sedimentasjonsflyten, sedimenteringsvæskemetoden og metoden for å nærme seg sedimentasjonsvæske.

Betydningen av den molekylære faktoren for fluiditeten til sedimentering - Dette er den mest avanserte metoden. Sentrifugering utføres ved høye hastigheter, slik at partiklene, jevnt fordelt over hele volumet, begynner å bevege seg på en ryddig måte med en radius mot midten av omslaget. Mellom området på dispenseren som inneholder alle partiklene og delen som skal fjerne dem, skapes det et klart skille mellom seksjonene. Dette rommet beveger seg under sentrifugering, noe som gjør det mulig å bestemme fluiditeten til sedimentering av partikler ved å bruke en av de prediktive metodene, og registrere kornet på en fotografisk plate.

Sedimentasjonens flyt bestemmes av det nåværende forholdet:

de X -- stå foran pakkeaksen, cm,

t - time kl s,

w - kuttehastighet rad-s -1,

s er sedimentasjonskoeffisienten til molekylet.

Sedimentasjonskoeffisienten er fluiditet, brakt til akselerasjonsenheten, som dør ut kl Soedberg enheter ; 1 enhet av Svedberg er mer enn 10 _ 13 s. De numeriske verdiene ligger i molekylstrukturen og formen til partiklene og er verdiene som er karakteristiske for et gitt molekyl eller supramolekylær struktur. For eksempel er sedimentasjonskoeffisienten til lysozym 2,15 S; katalase har en sedimenteringskoeffisient på 11,35S, underenheter av bakterielle ribosomer - fra 30 til 50S, og underenheter av eukaryote ribosomer - fra 40 til 60S.

de M - molekylstrukturen til et molekyl, R - gass jevn, T - absolutt temperatur, s - sedimentasjonskoeffisient for molekylet, D - Diffusjonskoeffisient for molekylet, v - Delvis volum av volum, som kan betraktes som volumet av ett gram brutt opp vin, p - tykkelsen på bryteren.

Metode for sedimentasjonsstrøm. Bestemmelsen av molekylære krefter ved hjelp av denne metoden utføres ved relativt lave hastigheter på rotorviklingen, rundt 7.000-8.000 rpm -1 slik at molekylene med høy molekylvekt ikke legger seg til bunnen. Ultrasentrifugering utføres til delene når balansen, som etableres under innstrømming av subsentriske krefter på den ene siden, og diffusjonskrefter på den andre, dvs. inntil delene slutter å bevege seg. Så, etter konsentrasjonsgradienten, når den er avgjort, utvikles den molekylære vage av talen ved hjelp av formelen

de R - gass jevn, T - absolutt temperatur, ω - kutttykkelse, p - tykkelse på laget, v - Delvis petomy obsyag, h X і h 2 - Konsentrasjon av oppløst tale i utkanten G G i p 2 visning av pakkeaksen.

Ikke mye denne metoden Dette er de som for å oppnå sedimentasjonslikevekt krever tre timer - fra flere dager til flere dager med kontinuerlig drift av sentrifugen.

Metoden for å nærme seg sedimentasjonsnivået til formasjonene av fragmenter for å unngå manglene ved den forrige metoden, forbundet med det store sløsingen med tid som er nødvendig for etablering av nivået. Denne tilleggsmetoden kan brukes til å identifisere molekylære faktorer hvis sentrifugeringsprosessene er i umiddelbar nærhet til samme nivå. Kjernen i makromolekylet. jevnt gjennom hele det analytiske volumet, så under sentrifugering legger molekylene seg, og tykkelsen på gapet i meniskområdet endres gradvis.

de R - gass jevn, T - Absolutt temperatur, v -- delvis kjæledyrvolum, p - tykkelse på oppdretter, dcldr -- gradient av makromolekylkonsentrasjon, g m og g d -- stigning til henholdsvis menisken og bunnen av reagensrøret fra m og s d -- konsentrasjon av makromolekyler fra menisken til bunnen av reagensrøret, tydelig, M m і M R - størrelsen på molekylære verdier, bestemt i henhold til fordelingen av konsentrasjonen av tale ved menisken og bunnen av reagensrøret.

2.8.2 Vurdere renheten til preparater

Analytisk ultrasentrifugering er mye brukt for å vurdere renheten til DNA-preparater, virus og proteiner. Renheten til preparatene er utvilsomt veldig viktig i tilfeller hvor det er nødvendig å nøyaktig bestemme molekylstrukturen til molekylet. I de fleste tilfeller kan homogeniteten til stoffet bedømmes ut fra arten av intersedimenteringen, ved å bruke vikoryst-metoden for å bestemme fluiditeten til sedimenteringen: et homogent medikament gir vanligvis en skarp farget kordon. Strukturene som er tilstede i preparatet vises i utseendet til tilbehørstoppen eller skulderen; Stanken øker asymmetrien til hovedtoppen.

2.8.3 Undersøkelse av konformasjonsendringer i makromolekyler

Et annet område med analytisk ultrasentrifugering er undersøkelsen av konformasjonsendringer i makromolekyler. Et DNA-molekyl kan for eksempel være det ene eller det andre, lineært eller sirkulært. Under påvirkning av forskjellige forhold eller på grunn av endringer i temperatur, gjennomgår DNA en rekke reversible og ugjenkallelige konformasjonsendringer som kan introduseres på grunn av endringer i fluiditeten til sedimentering av membranen. Jo mer kompakt molekylet er, jo mindre friksjonskoeffisient, og som et resultat: jo mindre kompakt det er, jo større er friksjonskoeffisienten og derfor større sedimentasjon. Tilstedeværelsen av flytende sedimentering før og etter ulike infusjoner gjør at man kan oppdage konformasjonsendringer som oppstår i makromolekyler.

I allosteriske proteiner, slik som aspartat transkarbamoylase, skyldes konformasjonsendringer deres binding til substratet og små ligander. Dissosiasjonen av et protein på en underenhet kan uttrykkes ved å slå den sammen med slike forbindelser som sechovin eller paraklorkvikksølvbenzoat. Alle disse endringene kan enkelt utføres ved hjelp av analytisk ultrasentrifugering.

Lignende dokumenter

Det særegne vil være veksten av voksende planter. Metoder for å pode en rosecelle. Elektronmikroskopi. Evnen til et lysmikroskop. Fryse-avkjølingsmetode. Differensiell sentrifugering, fraksjonering. Cellinkulturmetode.

sammendrag, tillegg 06.04.2010

Synlighet av cerebrosider og sulfatider i hjernen. Fraksjonen bak karbohydratkomponenten bestemmes. Pit-radioaktivitet av andre fraksjoner av cerebrosider og sulfatider. Preparativ avhengighet av sfingosin. Periodatoksidasjonsmetode.

tilleggsinformasjon 25.10.2014

De viktigste mekanismene for celleaktivitet. Klitina som en enhet av fysiologiske metabolske prosesser. Grunnleggende utsagn om regulering. Funksjoner av cellulære organeller, membransystemer av interne cellulære organeller. Utveksling av taler mellom publikum og den overflødige midten.

presentasjon, tillegg 02.04.2016

Syntese av Xvent-2-proteinet i embryonale celler ved bruk av metoden for ytterligere differensiering av Stovbur-celler. Syn av cellulære organeller. Reagenser utviklet for isoelektrisk fokusering. Besettelse av biologisk materiale. Resultatene av arbeidet diskuteres.

kursarbeid, legg til 27.06.2015

Posisjonen til sedum i den typologiske klassifiseringen. Vіdmіnnі tegn dekk til de mørke. Egenskaper ved vev, vev og subkliniske strukturer. Bosted for familien av cottonmouths og særegenhetene ved reproduksjon. Det største medlemmet av familien.

kursarbeid, legg til 10.10.2012

Taler som påvirker spiringen av frukt og deres nåværende rolle i spredningen av planter. Korenevs visjon om rollen til alelepati. Naturen til alepatisk aktive taler. Fysiologisk og biokjemisk virkning av alepatisk aktive taler.

sammendrag, tillegg 25.02.2016

Stoff - privat system et organ som er sammensatt av celler og post-kliniske elementer på grunn av den underliggende epigenomiske nedgangen. Embryonal histogenese: bestemmelse, proliferasjon, differensiering, integrasjon og tilpasning av cellulære systemer. Utenlandsk klassifisering av stoffer.

sammendrag, tillegg 23.12.2012

En beskrivelse av hovedfunksjonene involvert i prosessene med å se elver i elvene. Begreper allelepati, utskillelse og sekresjon. Funksjoner av spesialiserte sekretoriske strukturer av roslins. Grupper av epidermale løsninger som er sett.

presentasjon, lagt til 15.03.2011

Klassifisering av vev, typer epitelvev, deres funksjoner. Støttende, trofisk og tørr funksjon av vev. Funksjoner av nerve og kjøttvev. Begreper om organer og organsystemer, deres individ, stadier og funksjoner.

sammendrag, tillegg 09.11.2009

Historien om den systematiske utviklingen av lovene om vevsutvikling. Teori om lammelse av histologiske strukturer. Teori om divergerende evolusjon av vev. Teori om fylembryogenese i histologi. Epitel, overfladisk mesenkym, kjøtt og nervevev.

Kursarbeid

Sentrifuger

1. Metodeprinsipp

og akselerasjonen i midten vil være lik)

Siden en omdreining av rotoren blir 2p radianer, kan rotorens hastighet i omdreininger per rotasjon skrives som følger:

Sub-senterakselerasjonen vises i enheter gі kalles sub-senterakselerasjonen, da.

Ved resirkulering av partiklene, angi fluiditeten til innpakningen og radiusen til rotoren, samt sentrifugeringstimen. Akselerasjonen ved senteret uttrykkes i enheter av g, beregnet fra den gjennomsnittlige radiusen for innpakningen av radien i sentrifugalprøven. På grunnlag av Dole og Kotzias ble det utarbeidet et nomogram som uttrykker plasseringen av OCU i forhold til rotorviklingsfluiditeten og radiusen til r.

de t-time med sedimentering i sekunder, rj - viskositet på midten, hh - radius av delen, rch - tykkelse på partikkelen, p - tykkelse på midten, gm - avstand fra omslagsaksen til midtmenisken, hvor - avstand fra innpakningsaksen til bunnen av prøvene Irki.

Når den strømmer fra planet, når rotoromviklingshastigheten er innstilt, blir den nødvendige sedimenteringen av homogene sfæriske partikler pakket inn i proporsjon med kvadratet på radiene deres og forskjellen i tykkelsen på partiklene og midten og direkte proporsjonal med viskositeten og midten. Derfor kan en blanding av heterogene, tilnærmet sfæriske partikler, som varierer i tykkelse og størrelse, separeres enten ved sedimentering til forskjellige tider til bunnen av reagensrøret med en gitt hastighet, eller ved å dele partiklene som sedimenteres til forskjellige tider. Sunne prøverør, som installeres etter en viss tid. Når du deler ingrediensene, er det nødvendig å ta hensyn til så viktige faktorer som tykkelsen og viskositeten til mellomstoffet. Ved å bruke de beskrevne metodene er det mulig å skille vevsorganeller fra vevshomogenater. Hovedkomponentene i cellen legger seg i følgende rekkefølge: hele cellen og deres fragmenter, deretter kjernene, kloroplastene, mitokondrier, lysosomer, mikrosomer og ribosomer. Sedimenteringen av ikke-sfæriske partikler er ikke konsistent, så partikler av samme masse, men av forskjellige former, legger seg med forskjellige væsker. Denne funksjonen avsløres ved å overvåke konformasjonen til makromolekyler under ultrasentrifugering.

Preparativ sentrifugering brukes for det oppnådde biologiske materialet for videre biokjemiske studier. I dette tilfellet er det mulig å samle inn store mengder utgående biologisk materiale, for eksempel inokulering av mikrobielle celler fra periodiske eller kontinuerlige kulturer, samt inokulering av vegetabilske og animalske celler fra vev og blodplasmakulturer. I tillegg til preparativ sentrifugering, brukes et stort antall cellepartikler for å bestemme deres morfologi, struktur og biologiske aktivitet. Metoden omfatter også påvisning av biologiske makromolekyler som DNA og proteiner fra tidligere rensede preparater.

Analytisk sentrifugering fokuserer på utvinning av rene og praktisk talt rene preparater av makromolekyler og partikler, slik som ribosomer. Ved denne typen vikorisering er volumet av materiale lite, og sedimenteringen av partiklene som overvåkes registreres kontinuerlig ved hjelp av spesielle optiske systemer. Metoden lar deg få data om renheten, molekylvekten og strukturen til materialet. I workshops for studenter brukes preparativ sentrifugering oftere, mindre analytisk, men vi fokuserer på nye detaljer, siden begge metodene er basert på grunnleggende prinsipper.

2. Preparativ sentrifugering

2.1 Differensial sentrifugering

2.2 Zonal-svensk sentrifugering

2.3 Isopisk sentrifugering

2.4 Like viktig er sentrifugering ved en tetthetsgradient

For å lage en styrkegradient brukes salter av viktige metaller, som rubidium eller cesium, samt sukrose. For eksempel blandes DNA med konsentrerte mengder cesiumklorid. Og talen er brutt og kilden fordeles jevnt over hele volumet. Under sentrifugering etableres en lik fordeling av konsentrasjon, og derfor styrken til CsCl, siden de inneholder en stor mengde cesium. Under påvirkning av off-center akselerasjon blir DNA-molekyler omfordelt, og samles i nærheten av den omkringliggende sonen for testing med samme tykkelse. Metoden utføres frontalt i en analytisk sentrifuge og destillert av Meselson og Stahl for å teste DNA-replikasjonsmekanismen til E. coli. Like viktig er sentrifugering i en fortykningsgradient, som også er en av metodene for inokulering av lipoproteiner i humant blodplasma.

2.5 Dannelse og deformasjon av gradienter

2.5.1 Gradientenes art

For å lage fortykningsgradienter brukes sukrose oftest for å stabilisere blandingen, noen ganger med en fast pH. I noen tilfeller kommer et godt utfall ved utskifting av primærvann D2 0. I tabellen. 2.1 pålagt av myndighetene til ulike sukrosemyndigheter.

Valget av gradient er diktert av spesifikke fraksjoneringskrav. Så, for eksempel, ficol, som produseres av Pharmacia Fine Chemicals, kan erstatte sukrose i disse tilfellene, hvis det er nødvendig å lage gradienter med høy styrke og lavt osmotisk trykk. En annen fordel med ficol er at den ikke passerer gjennom cellemembraner. For å skape gradienter med større styrke, blir salter av viktige metaller, som rubidium og cesium, stagnert, men på grunn av korrosjon av CsCl, blir slike gradienter kun vikorisert i rotorer laget av vedvarende metaller Liv, som titan.

2.5.2 Metode for å lage en trinnvis fortykningsgradient

2.5.3 Metode for å lage en jevn fortykningsgradient

2.5.4 Klargjøring av gradienter fra sentrifugerør

2.5.5 Preparative sentrifuger og lagring av disse

Preparative sentrifuger kan deles inn i tre hovedgrupper: preparative sentrifuger, svenske sentrifuger og preparative ultrasentrifuger. Sentrifuger for gassformål gir en maksimal hastighet på 6000 g, xv-1 og en maksimal hastighet på opptil 6000 g. Stanken forsvinner fra én enkelt beholder og vibrerer en rekke utskiftbare rotorer: gryter og hengende kolber. En av funksjonene til denne typen sentrifuger er dens store kapasitet - 4 til 6 dm3, som lar deg bruke dem ikke bare med sentrifugerør på 10,50 og 100 cm3, men også med kar med en kapasitet på opptil 1,25 dm3. I alle sentrifuger av denne typen er rotorene stivt montert på drivakselen, og sentrifugerørene sammen med dem er av spesiell betydning og må skilles fra hverandre med ikke mer enn 0,25 g. sett inn antall rør i rotoren , og hvis rotoren ikke er ordentlig strammet. Slidene skal plasseres symmetrisk, den ene mot den andre, for derved å sikre en jevn fordeling av rørene langs rotorens viklingsakse.

Væskesentrifuger gir en maksimal hastighet på 25 000 rpm og en total hastighet på opptil 89 000 g. Rotorkammeret inneholder et kjølesystem som unngår oppvarming, noe som resulterer i friksjon når rotoren er pakket inn. Som regel har sveitsiske sentrifuger en kapasitet på 1,5 dm3 og har utskiftbare rotorer, både med flasker og med hengende kolber.

Preparative ultrasentrifuger gir en maksimal hastighet på opptil 75 000 rpm og en maksimal akselerasjon på 510 000 g. Varmen beskyttes av både kjøleskapet og vakuumenheten for å hindre at rotoren overopphetes på grunn av gnidning. Rotorene til slike sentrifuger er laget av høykvalitets aluminium og titanlegeringer. Vanligvis er rotorene laget av aluminiumslegeringer, men i ekstreme tilfeller, når det kreves spesielt høy fluiditet, er rotorene laget av titan. For å redusere vibrasjonen som følge av skade på rotorens innretting gjennom den ujevne overflaten på sentrifugerørene, bruker ultrasentrifugen en gummiaksel. Sentrifugerør og deres må justeres nøye til en nøyaktighet på opptil 0,1 g. Lignende spor kan observeres når rotorene til sentrifuger for kommersielle formål er forseglet.

2.6 Rotordesign

2.6.1 Flaskerotorer og rotorer med hengende kolber

2.6.2 Kontinuerlige rotorer

Kontinuerlige rotorer brukes til flytende fraksjonering av små mengder fast materiale fra suspensjoner av store mengder, for eksempel for fjerning av celler fra levende medier. Under sentrifugering tilføres suspensjonen til rotoren kontinuerlig; Rotorens kapasitet avhenger av det avsatte produktets natur og varierer mellom 100 cm3 og 1 dm3 per 1 syklus. Det som gjør rotoren spesiell er at den har et isolert kammer med en spesiell utforming; I stedet blir det ikke utsatt for det eksterne mediet, og det blir ikke tilstoppet eller går i oppløsning.

2.6.3 Sonerotorer eller Andersonrotorer

Fornyelse av rotoren utføres med en hastighet på ca. 3000 rpm-1. En gradient injiseres inn i rotoren bak skapelsen, med utgangspunkt i en kule med laveste tykkelse, som er jevnt fordelt langs periferien av rotoren og er på linje med ytterveggene til dens vinkelrett på omslagets akse. . Med ytterligere tilsetning av kulene med en gradient med større tykkelse, blir midten av de mindre tykke kulene permanent overført. Etter at rotoren trykker hele gradienten, som er fullstendig fylt med et lag som kalles en "pute", unngås tykkelsen på sistnevnte eller oppveier den større tykkelsen på den forhåndsformede gradienten.

Deretter, gjennom akserøret, finner du et spor som henger fra røret inn i rotorens volum i en mindre tykkelse, hvor det samme volumet av "puten" er synlig fra periferien. Etter alle disse prosedyrene, bring rotorens viklingsflytende til driftshastighet og utfør enten sonal-svensk eller sonal-isopycnisk fraksjonering i den nødvendige tidsperioden. Dannelsen av fraksjoner utføres ved en rotorhastighet på 3000 rpm - xv-1. I stedet for rotoren henger tilleggene fra periferien av puten i et mønster, og mindre tykke kuler henger i den første delen. På grunn av den spesielle utformingen av den aksiale kanalen til Anderson-rotoren, observeres ikke blanding av soner når de presses. Utgangsgradienten føres gjennom en registreringsenhet, for eksempel et spektrofotometer, hvorved proteinet kan måles ved 280 nm, eller gjennom en spesiell radioaktivitetsdetektor, hvoretter fraksjoner samles opp.

Kapasiteten til sonerotorer, som roterer med middels hastighet, varierer fra 650 til 1600 cm3, noe som muliggjør produksjon av materialer med høy viskositet. Sonerotorer brukes til å fjerne proteinavleiringer fra ulike preparater og for å se og rense mitokondrier, lysos og proteiner.

2.6.4 Analyse av subkliniske fraksjoner

Analyse av deling av enzymer i vev som gjennomgår fraksjonering er basert på to grunnleggende prinsipper. Den første ligger i det faktum at alle deler av denne subcellulære populasjonen inneholder et nytt sett med enzymer. En annen overfører hudenzymet til det lokaliserte området i midten av huden. Hvis dette var sant, kunne enzymer fungere som markører for spesifikke organer: for eksempel ville cytokromoksidase og monoaminoksidase fungere som markørenzymer for mitokondrier, sure hydrolaser som markører for lysosomer, katalase som markører for peroksisomer, og glukose 6- markør. av mikrosommembraner. Det ble funnet at visse enzymer, som malatdehydrogenase, P-glukuronidase, NADP "H-cytokrom-c-reduktase, er lokalisert for det meste i en fraksjon. Derfor bør enzymmarkører for subcellulære fraksjoner i huden være spesifikke og tilnærmet med stor forsiktighet I tillegg betyr ikke tilstedeværelsen av en enzymmarkør tilstedeværelsen av lignende organeller Det er åpenbart at under fraksjonering blir enzymet konsumert av organeller og blir enten hemmet eller inaktivert, så for hudfraksjonen må det være minst to markørenzymer.

Gruppe	Volum, cm"	Zagalne ble skilt	Utkobling, 660 nm	Enheter for enzymaktivitet	Aktivitetsutgang av brøken, %
121	1:35	0,45	515
30	1:21,7	0,195	35,2	6,99
21,5	1:105	0,3	186,3	37
16,5	1:105	0,34	162	32,17
21	1:27,7	0,41	51,5	10,23
287	1:21,7	0,04	68,5	13,61
503,5	100

2.7 Fraksjonering ved differensiell sentrifugering

2.7.1 Presentasjon av resultater

2.7.2 Analytisk ultrasentrifugering

I tillegg til preparativ sentrifugering, som er en rensemetode, er analytisk ultrasentrifugering viktig for analyse av sedimentasjonsevnen til biologiske makromolekyler og andre strukturer. Derfor, i en analytisk sentrifuge, er rotorer og registreringssystemer med spesiell design installert: de tillater kontinuerlig overvåking av sedimenteringen av materialet i det subsentrale feltet.

Analytiske ultrasentrifuger kan utvikle en hastighet på opptil 70 000 rpm, med en hastighet på opptil 500 000 g. Rotoren deres har som regel form av en ellipsoide og forbinder en ekstra streng med en motor, som lar deg variere flyten til rotoromslaget. Rotoren vikler seg rundt et vakuumkammer, med en kjøleenhet, og det er to sentre, analytiske og balanserende, som er installert i sentrifugen strengt vertikalt, parallelt med innpakningsaksen. Balansesenteret fungerer som en like viktig analytisk og metallblokk med et presisjonssystem. Den har også to indeksåpninger, som er plassert på en strengt justert posisjon foran pakkeaksen, i tillegg til at de underordnede posisjonene i analytisk avdeling er utpekt. Den analytiske resten, hvis kapasitet vanligvis er mer enn 1 cm3, har en sektoriell form. Når den er riktig installert i rotoren, uavhengig av de som står vertikalt, følger den samme prinsipp som en rotor med hengende kolber, og skaper kanskje ideell sedimentering. I endene av analysesenteret er det et kvartsglass i enden. Analytiske ultrasentrifuger inneholder optiske systemer som gjør det mulig å overvåke sedimenteringen av partikler gjennom hele sentrifugeringsperioden. Etter en times mellomrom kan det sedimentære materialet fotograferes. Ved fraksjonerte proteiner og DNA følges sedimentering av ultrafiolett rensing, og i slike tilfeller, hvis det er sporbare forskjeller, kan det være forskjellige bruddhastigheter - for et ekstra Schlieren-system eller Rayleigh-interferenssystem. De resterende to metodene er basert på at når lyset passerer gjennom et gap, som består av soner med forskjellig tykkelse, blir lyset brutt mellom sonene. Under sedimentering mellom soner med viktige og lette partikler skapes et grensesnitt, som fungerer som en knekkende linse; Når dette skjer på den fotografiske platen, som fungerer som en detektor, vises en topp. Som følge av sedimentering skjer det en forskyvning av kordonet, og derfor kan man på grunn av migrasjonshastigheten få informasjon om materialets sedimenteringshastighet. Interferometriske systemer har en tendens til å være mer følsomme enn lavere schlieren-systemer. Analytiske sentre er enkeltsektor, som oftest brukes, og dobbeltsektor, som brukes til utjevning av kilden og disseksjon av tale.

Biologisk analytisk ultrasentrifugering brukes til å bestemme de molekylære verdiene til makromolekyler, verifisere renheten til stoffer og overvåke konformasjonsendringer i makromolekyler.

2.8 Stabling av analytisk ultrasentrifuge

2.8.1 Viktigheten av molekylær energi

Betydningen av molekylær påvirkning på sedimentasjonens flyt er den mest omfattende metoden. Sentrifugering utføres ved høye hastigheter, slik at partiklene, jevnt fordelt over hele volumet, begynner å bevege seg på en ryddig måte med en radius mot midten av omslaget. Mellom området på dispenseren som inneholder alle partiklene og delen som skal fjerne dem, skapes det et klart skille mellom seksjonene. Dette rommet beveger seg under sentrifugering, noe som gjør det mulig å bestemme fluiditeten til sedimentering av partikler ved å bruke en av de prediktive metodene, og registrere kornet på en fotografisk plate.

Sedimentasjonens flyt bestemmes av det nåværende forholdet:

hvor x - står foran innpakningsaksen, cm,

t-time å s,

w - kutovaya fluiditet rad-s-1,

s-koeffisient for sedimentering av molekyler.

Sedimentasjonskoeffisienten er fluiditet, brakt til akselerasjonsenheten, som måles i Seedberg-enheter; 1 enhet av Svedberg er eldre enn 10_13 s. De numeriske verdiene ligger i molekylstrukturen og formen til partiklene og er verdiene som er karakteristiske for et gitt molekyl eller supramolekylær struktur. For eksempel er sedimentasjonskoeffisienten til lysozym 2,15 S; katalase har en sedimenteringskoeffisient på 11,35S, underenheter av bakterielle ribosomer - fra 30 til 50S, og underenheter av eukaryote ribosomer - fra 40 til 60S.

der M er molekylvekten til molekylet, R er gasskonstanten, T er den absolutte temperaturen, s er sedimentasjonskoeffisienten til molekylet, D er diffusjonskoeffisienten til molekylet, v er delvolumet av vann, som kan bli sett på som volumet som opptar ett gram ødelagt vann Oviny, r - tykkelsen på razchinka.

Metode for sedimentasjonsstrøm. Bestemmelsen av molekylære krefter ved hjelp av denne metoden utføres ved relativt lave hastigheter på rotorviklingen, rundt 7.000-8.000 rpm, slik at molekylene med høy molekylvekt ikke legger seg til bunnen. Ultrasentrifugering utføres til delene når balansen, som etableres under innstrømming av subsentriske krefter på den ene siden, og diffusjonskrefter på den andre, dvs. inntil delene slutter å bevege seg. Så, etter konsentrasjonsgradienten, når den er avgjort, utvikles den molekylære vage av talen ved hjelp av formelen

de R - gassformig stål, T - absolutt temperatur, yu - kotelettfluiditet, p - tykkelse på harpiksen, v - delvolum, сх и с2 - konsentrasjon av den oppløste harpiksen på seksjonene PP og G2 i retning av aksen til innpakningen.

Ulempen med denne metoden er at for å oppnå sedimentasjonsnivået tar det lang tid - fra flere dager til flere dager med kontinuerlig drift av sentrifugen.

de R - gasskonstant, T - absolutt temperatur, v - delvolum, p - tykkelse på væsken, dcldr - konsentrasjonsgradient av makromolekylet, gm og gd - stigning til menisken og bunnen av reagensrøret, cm i d - konsentrasjonsatsjon av makromolekyler ved menisken og i bunnen av reagensrøret, Mm og MR er verdiene av molekylære verdier, bestemt av fordelingen av konsentrasjonen av tale ved menisken og bunnen av reagensrøret, på samme måte.

2.8.2 Vurdere renheten til preparater

2.8.3 Undersøkelse av konformasjonsendringer i makromolekyler

Et annet anvendelsesområde for analytisk ultrasentrifugering er undersøkelsen av konformasjonsendringer i makromolekyler. Et DNA-molekyl kan for eksempel være det ene eller det andre, lineært eller sirkulært. Under påvirkning av forskjellige forhold eller på grunn av endringer i temperatur, gjennomgår DNA en rekke reversible og ugjenkallelige konformasjonsendringer som kan introduseres på grunn av endringer i fluiditeten til sedimentering av membranen. Jo mer kompakt molekylet er, jo mindre friksjonskoeffisient, og som et resultat: jo mindre kompakt det er, jo større er friksjonskoeffisienten og derfor større sedimentasjon. Tilstedeværelsen av flytende sedimentering før og etter ulike infusjoner gjør at man kan oppdage konformasjonsendringer som oppstår i makromolekyler.

SENTRIFUGEBAD

bunnen av feltet av subsenterkrefter til sjeldne disperse systemer med partikler over 100 nm i størrelse. Vikorist brukes til å se lagringsfaser (sjelden - sentrat eller filtrat, faststoff - sediment) fra to-komponent (emulsjoner) og tre-komponent (emulsjoner for å erstatte fast fase) systemer.

Metoder og utstyr. Det er to forskjellige metoder for filtrering: sentral og filtrering. Prosessen utføres i off-center maskiner - sentrifuger og andre off-center separatorer. grunnleggende Arbeidsorganet til disse maskinene er et aksesymmetrisk skall, eller en rotor (trommel), som dreier med en høy frekvens på -1, som er grunnen til at et felt med subsentriske krefter skapes opp til 2 x 10 4 g i industrianlegg opp til 35 x 10 4 g i laboratoriemaskiner ( g- Hurtigutløser fall i tyngdekraften. felt). Det er viktig å bruke C.-metoden i solide (faste; fig. 1, a) eller perforerte (belagt med filtermateriale; fig. 1, b) rotorer.

Liten 1. Rotorer til maskiner for sedimentering utenfor sentrum (a) og filtrering ( b): S – suspensjon, F – sentrat (filtrat), Pro – sediment; Forklaringer i teksten, r - radius av radiusens frie overflate.

C. er preget av en rekke teknologier. parametere som indikerer hastigheten på prosessen og dens kinetikk. Det er klart for dem: delfaktoren (r рт - maks. indre radius av rotoren), som reflekterer intensiteten til undersenterfeltet; C. produktivitet - produktiviteten til den sentrale maskinen bak utgangssystemet eller lagringskomponenter; vin - i stedet for den faste fasen i sentrifuge (filtrat); intensiteten av beleiringen i en sjelden fase (inkludert beleiringen) etter C.; faldstørrelse – min. størrelsen på partikler som fanges opp under sedimentering utenfor sentrum.
Kinetikk av C. ligger i overflod. faktorer som er klassifisert i to grupper. Tjenestemenn i den første gruppen er utpekt fysikk og kjemi. du skiller systemer (forskjell i fasestyrker, granulometrisk lagring av fast fase, sjelden fase, sedimentasjonsmotstand under filtrering). Faktorer fra en annen gruppe, bestemt av utformingen og rotasjonsfrekvensen til rotoren til den sentrale maskinen (strukturen til den indre rotorstrømmen, dens hydrodynamikk og fluiditetsfelt), produserer den høyeste tilstrømningen på den sentrale sedimentasjonen og delvis på det sentrale filterbadet ; dens egenskaper er hydrodynamiske. Modusen avhenger av maskinens produktivitet. Matte. Beskrivelsen av flyten er gitt av Navier - Stokes og kontinuitetsnivåer (div. Hydromekaniske prosesser), som er dannet av justeringen av rotorens geometri og grensehodene; Beslutningen tas oftest etter metoder lik teori
Sentral sedimentering inkluderer fortykning, så vel som sedimentering Klargjøring - fjerning av den faste fasen til en suspensjon i stedet for partikler på ikke mer enn 5%; Vikorist for rensing, for eksempel naftaoljer. Kondensasjon er en prosess der partikler av den dispergerte fasen er gruppert i en svært liten del av det dispergerte mediet; Tillater fremstilling av suspensjoner (f.eks. vandig suspensjon av kaolin). Osadnyi Ts. - en del av suspensjonen, i stedet for den faste fasen, mer enn 5-10% av blandingen; Det er viktig å stagnere. for vanning av faste komponenter (for eksempel CaSO 4).
Ved subsentrisk setning løftes strømmen av faste partikler under påvirkning av subsentrisk kraft ( d- partikkel diameter; - forskjell i styrke av faste og sjeldne faser; r- stå opp til rotorens viklingsakse) og støtte den sjeldne kjernen S. Samspillet mellom disse kreftene bestemmer sedimentasjonens flyt w. I laminær modus, karakteristisk for klargjøring, uttrykkes kraften S av Stokes lov: den er dynamisk. viskositeten til den sjeldne fasen. For turbulente forhold under sedimentering av store partikler, bruk en høykonsentrert løsning. fjæringsstyrke S er funnet på nivået: (- koeffisient for frontstøtte; r - styrken til den sjeldne fasen). Hydrodynamikken til strømmen betyr timen for partiklene som beveger seg rundt rotoren, aw-timen for bunnfelling; Kombinasjonen av disse verdiene lar deg vite tykkelsen på gulvet.
Sentralfiltrering utføres med eller uten oppløsning av sedimentet på filterskilleveggen, samt med en times sirkulasjon i disse sonene i begge prosessene; maks. effektivt fjerner avfall fra min. vologistyu. Prosessen er vanligvis delt inn i tre perioder: slutten av beleiringen, fjerningen fra det nye overskuddsområdet og fjerningen fra området hvor varmen legger seg. styrker (gårdsbeleiring). Den første perioden helles fra sedimentasjonssenteret og filtreres gjennom beleiringskulen til den har satt seg. For å utvikle kinetikkprosessen brukes Darcy–Weisbach-loven; ødeleggende makt(Vise-forskjell) bestemmes av undersenterfeltet som påvirker opphenget: hvor - tykkelsen på opphenget; r zh – luftens radius. i midten av ingensteds (fig. 1, b). Når den renner inn, renner det en slikk av væske over beleiringsballen. Perioden kan gå under ulike forhold. moduser; maks. Typiske regimer er stabile og produktivitet i suspensjon. Den andre og tredje perioden ligger nedenfor stor mengde faktorer relatert til styrking av beleiringen, formen på porekanalene og så videre; pobudova їх mat. modeller er ekstremt vanskelige.
Gjennom sammenleggbarheten til senteret vurderes produktiviteten til sentralsentermaskiner oftest ved modelleringsmetoder for de såkalte. Produktivitetsindeksen er avhengig av det første nærområdet på rotoroverflaten. Phys. Forskjellen ligger i det faktum at, analogt med sedimentering i sedimenteringsmaskiner, er produktiviteten til sentrifuger også proporsjonal med arbeidsflaten, og strømningshastigheten for det subsentrale feltet øker med faktoren Fr. Zalezhnoe vіd designfunksjoner Rotorer for hudtypemaskiner er tilordnet sine egne nivåer og varierer når produktiviteten endres fra en type sentrifuge til en annen. Modellering skjer geometrisk. likhet mellom rotorene og identiteten til de innledende kriteriene for prosessen.

Liten 2. Kontinuerlig sentrifuge: A - osadjuvalna shnekova; b - filtreringsskruen; h - h pulserende livlig beleiring; g - treghet; d - vibrasjon; e - presesjon; 1 - rotor; 2-levende mekanisme.

Samtidig ved bruk av undergrunns (filtrering) metoder, gjør det at nedfallet kan fanges opp med mindre fuktighet. Med sentrifugalsedimentering tillater filtrering separasjon av suspensjoner (for eksempel i lakkbaserte materialer) fra en fint dispergert fast fase, i det minste. Størrelsen på partiklene skal være 5-10 mikron. Fordelen med C. er viktig - gjennomførbarheten av implementeringen i utstyret for små oppgaver; Ikke nok - høy energiintensitet.
Skoleball. sentrifuger er delt inn: i henhold til prinsippet om sub-sedimentering, filtrering og kombinasjon; I følge den konstruktive wikien er det viktig. for rotorekspansjon og beleiringsvibrasjonssystem (skrue, aksel eller stempel; med treghetskrefter); med organiseringen av prosessen - periodisk og kontinuerlig handling.
C. i biler med jevne mellomrom. Handlingen opererer syklisk i rotorer med enten regulert kniv eller manuell beleiring.
I fig. 2 forestillinger prinsipper for ordninger under suspensjon i kontinuerlige maskiner. Sedimenteringsskruesentrifuger (fig. 2, a) er designet for semi-suspensjon med en ikke-partikkel fast fase (for eksempel polystyren, kloakkslam), og fjerning av krystaller. og granulære produkter, klassifisering (f.eks. TiO 2), fortykning (f.eks. aktiv muldyr). Prosessen utføres i en konstant rotor; Sedimentet omrøres kontinuerlig av skruen, noe som resulterer i frekvens for disse sentrifugene Fr600-3500.
Filterskruesentrifuger (fig. 2, b) ekspanderes under høy konsentrasjon. suspensjon med en grovkornet fast fase (partikkelstørrelse over 0,2 mm, for eksempel Glaubers salt). Filteret vibrerer i en rammerotor med en arksil, gjennom hvilken filtratet føres inn. Høye Fr-verdier (1200-1800) lar deg prøve produkter med mindre. vologistyu.
Filtrerende sentrifuger med pulserende beleiring (fig. 2, c) vil i utgangspunktet stagnere. til samme formål som skruene som er filtrert. Når det er tegn på et tykt sediment på ristsilen til en eller flere kaskaderotorer, er det mulig å vaske produktet grundig (for eksempel KS1, tsukor-raffinert sukker). Beleiringen skal leves ved hjelp av shtovhach, som skal snu. rukh iz lineær hastighet v; FR300-700.
I treghetssentrifuger (fig. 2, d) fjernes sediment fra rotoren utenfor undersenterfeltet; i vibrasjonssentrifuger (fig. 2, e) - konstant vibrasjon av rotoren langs aksen på grunn av hastigheten v; i høypresisjonsentrifuger (fig. 2, f) - arvet fra gyroskopi. Maskiner av alle typer brukes til høykonsentrasjon off-center filtrering. suspensjon med grove krystaller. fast fase (f.eks. vugilla hydroform, massesand).
Riznovid C. under suspensjon og emulsjon i sentrale separatorer. Rotorene deres er sikret med en sluttpakke. plater, installert en etter en med et lite gap (0,4-1,5 mm). Høyt trinn Bunnen er utsatt for kontinuerlig flyt i en tynn kule mellom platene under laminære forhold. Finfordelte suspensjoner (oljetilsetningsstoffer, hormonpreparater etc.) som inneholder 0,5-4,0 % for husholdningsproduktet. hus, som avklares i separatorer-rensere (fig. 3, a). Den faste fasen, som samler seg i slurryrommet til rotoren, sees med jevne mellomrom fra bunnen (stempelet) etter hvert som timen skrider frem. Sentrumsfortykning (for eksempel fôr- og bakegjær) utføres i fortykningsutskillere (fig. 3, b). Den fortykkede fraksjonen slippes kontinuerlig ut gjennom dyser langs periferien av rotoren, og klargjøres gjennom toppen. sone. For semi-emulsjoner (for eksempel naftaslam), installer separasjonsseparatorer (fig. 4), i rotorene som en pakke med plater med åpninger overføres mellom de viktige og lette seksjonene; komponenter (fugati F1 og F2) produseres separat. På grunn av tilstedeværelsen av en emulsjon av den faste fasen, vinnes universelle rotorer fra et vivantage-sediment i henhold til fig. 3, eller jeg gjør det manuelt.
Etter analogien med sentrifuger, blir de separate enhetene av separatorer vurdert av produktivitetsindeksen

De z er antall plater i pakken; - halve kuttet av platekjeglen øverst; R max, R xv - ekstern og intern. radius av platen. Modelleringen av prosesser i separatorer er basert på produktivitetsindeksen, som i sentrifuger.

Liten 3. Separatorer for delte oppheng: i fig. kombinert separator-renser (a) og separator-fortykker ( b); 1 - rotor; 2 - pakke med tallerkener; 3 – grov bunn.

Liten 4. Separator for semi-emulsjoner: 1 – rotor; 2 - pakke med tallerkener; F 1 ta F 2 - fugati; E - emulsjon.

For å teste sentrifugale prosesser bruker laboratoriet industrielle modeller. sentrifuge og separatorer med en rotordiameter på 150-250 mm, samt så. beger sentrifuger (rotoren er foldet fra lave rør - beger). Disse små prøvene gjør det mulig å eksperimentelt måle industriell produktivitet. maskiner, og muligheten for å eliminere avfall fra rotorene, sluttproduktforurensning og nedbør. Det foretas undersøkelser med små mengder varer til spesielle formål. standi. Beger-sentrifuger brukes til å estimere tidspunktet for sedimentering av partikler under dekomponering. Fr.
Moderne Sentrifugalteknologi har en tendens til å øke rotorrotasjonsfrekvensene, øke produktiviteten og redusere effektiviteten. metall energikapasitet. Maskinenes produktivitet øker på grunn av den forbedrede hydrodynamikken til rotorene, økt effektivitet (i sedimentasjonssentrifuger) og høyden på pakken (i separatorer). Rotordiametrene til store tonnasjer øker; kombinasjonen er opprettet. rotorer, i design som inkluderer ulike. C. metoder Mikroprosessorkontrollsystemer og drivregulering brukes for å sikre C. på en optimal måte. moduser
C. er mye bredere innen teknologi. prosesser i det kjemiske skogkomplekset, mat, tekstil og andre virus. C. spiller en viktig rolle i toppøkologien. problemer (rensing av kommunalt og industrielt avløpsvann), ressursbesparende teknologier.

Litt.: Sokolov St. I., Centrifugovannya, M., 1976; Shkoropad D. E., Novikov O. P., Sentrifuger og separatorer for kjemisk produksjon, M., 1987.

JEG. A. Fainerman.

Ultrasentrifuge - metode for sporing av partikler mindre enn 100 nm i størrelse (makromolekyler av dyreorganeller og virale celler, virus, etc.) innen subsentriske krefter. Lar deg separere en blanding av partikler i fraksjoner eller individuelle komponenter, sier de. vekt og MWD av polymerer, tykkelse på deres selvater. Det gjør det mulig å estimere formen og størrelsen på makromolekyler i en løsning (div. Analyse av varianter), tilsig statisk press på stabiliteten til partikler, interaksjonsparametere. assosiasjonstype - makromolekyler en etter en eller med lavmolekylære molekyler. komponenter og ioner, som tilfører midlets natur på konformasjonen av makromolekyler og ioner.
Den opererer ved hjelp av ultrasentrifuger utstyrt med tomme rotorer, hvor de tomme er lukket og strømmer gjennom. Like viktig er det å skille svenskene. Ved første fall kollapser partiklene med henholdsvis rotorens radius. din coef. sedimentering, når det gjelder den første nærmeste proporsjonale massen av partikler, forskjellen i tykkelsen på partikkelen og midten når partikkelen beveger seg fra rotoromviklingsaksen til periferien (sediment), - når det gjelder omviklingsaksen ( flyte). Ved like viktig ultrasentrifugering er overføringen av partikler langs radien triviell, inntil summen er kjemisk. Den potensielle og molare potensielle energien ved hudpunktet til systemet vil ikke bli en konstant verdi, hvoretter fordelingen av partikler ikke lenger vil endres.
T. lyd analytiker. Ultrasentrifugering brukes til analyse av flekker, dispersjoner og andre analytter. ultrasentrifuger, utstyrt med rotorer med optisk klare lukkede tanker og optisk. systemer for å beregne konsentrasjonen og gradienten langs radiusen til rotoren per time; oppfølging - 0,01 til 2 ml med en masse partikler av dec. mcg til mg. Forberedende ultrasentrifugering vicoristics avslører komponenter fra foldede poser; obsyag rіdini ta masa doslidzhuvanogo zrazka m.b. den des. størrelsesorden mer, mindre per analytt. ultrasentrifuge. Sentrifugalakselerasjonen i ultrasentrifuger når 5 x 105 g. Første analytiker. ultrasentrifuge ble laget av T. Svedberg (1923; 5 x 103g).

Litt.: Bowen T., Introduksjon til ultrasentrifugering, Prov. z eng., M., 1973.

A. D. Morozkin.

Chemical Encyclopedia - M: Radyanska Encyclopedia. Per utg. JEG. L. Knunyantsa. 1988 .

Synonymer:

Lurer på hva "CENTRIFUGEAN" er i andre ordbøker:

Delingen av heterogene systemer (for eksempel kjernen i en fast del) i en brøkdel basert på tykkelse ved hjelp av subsentriske krefter. Sentrifugering utføres i enheter som kalles sentrifuger. Sentrifugen er stagnert for å styrke beleiringen i ... ... Wikipedia

Feltet av heterogene systemer (for eksempel et fast legeme) ved hjelp av subsentriske krefter; destillasjon for fremstilling av suspensjoner, klaring av overfylte væsker, klassifisering av slam i henhold til størrelsen på faste partikler, etc.; Mulighetene nedenfor ... ... Kjernekraft vilkår

sentrifuger- NDP. Sammenføyning Del av sjeldne heterogene systemer i rotorer under påvirkning av subsentriske krefter. [GOST 16887 71] [GOST R 51109 97] Uakseptabelt, ikke anbefalt sammenføyning Emner: industriell renhetsfiltrering, sentrifugering, ... Rådgiver for teknisk oversettelse

Sentrifuger- - metoden for å støpe partiklene ved hjelp av påvirkning av de subsentrale kreftene, slik at en del av det blandede vannet presses ut av blandingen og den resulterende blandingen blandes. [Terminologisk ordbok for betong og armert betong. FSUE "NDC "Budivnitstvo" NIIZhB i m. A. A. Gvozdeva, ... Oppslagsverk over begreper, betydning og forklaring av relevante materialer

En del av heterogene blandinger (suspensjoner, emulsjoner, slam) i et lager under påvirkning av en subsentrisk kraft. Fungerer i sentrifuger. Sette seg fast i Vitenskapelig forskning, kjemikalie, grub, gyrnisk malm etc. Galuzakisk industri... Flott Encyklopedisk ordbok

Metode for bruk av heterogene, spredte sjeldne systemer i et felt med subsentriske krefter (sentrifugalfelt). Det er høyere tetthet til bunnen, lavere trykk, vann og filtrering. C. arbeid i sentrifuger, operasjonsprinsippet er ... Ordbok for mikrobiologi

Eksist., antall synonymer: 1 ultrasentrifugering (1) ASIS Ordliste over synonymer. V.M. Trishin. 2013… Ordliste over synonymer

Sentrifuger- * sentrifugering * sentrifugering er destillasjon av krefter skapt av en sentrifuge (div.), for en rekke molekyler i et sjeldent medium. Det finnes en rekke typer farger: med en tykkelsesgradient, differensial, med en sukrosegradient. Genetikk. Encyklopedisk ordbok - en underseksjon av heterogene systemer (for eksempel en solid kropp) ved hjelp av undersenterkrefter. Suspensjon for semi-suspensjon, klaring av yngel. rіdin, hіdravlіch. Klassifisering av slam basert på størrelsen på faste partikler osv. Den opererer i ... Great Encyclopedic Polytechnic Dictionary

Bøker

Prinsipper og metoder for biokjemi og molekylærbiologi, Derek Gordon, Den originale publikasjonen, skrevet av forfattere fra Storbritannia, legger grunnlaget for de teoretiske konseptene for biokjemi og molekylbiologi ved tillegget gjeldende metoder oppfølging, midt... Kategori: Medisin Serie: Biologiske metoder (kunnskapslaboratorium) Vidavets: Kunnskapslaboratorium, e-bok(fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)