Ultracentrifugation: Mengasingkan Zarah dan Molekul Berdasarkan Saiz dan Ketumpatan

Ultrasentrifugasi ialah proses yang menggunakan emparan untuk memisahkan zarah atau molekul yang berbeza saiz dan ketumpatan daripada campuran. Empar berputar campuran pada kelajuan yang sangat tinggi, biasanya sekitar 100,000 hingga 200,000 pusingan seminit (RPM), menyebabkan zarah atau molekul terpisah berdasarkan saiz dan ketumpatannya.

Proses ultrasentrifugasi melibatkan beberapa langkah:

1. Menyediakan sampel: Sampel disediakan dengan melarutkan bahan yang akan diasingkan dalam pelarut, seperti air atau pelarut organik.
2. Menambah pemendakan: Pemendakan, seperti garam atau polimer, ditambahkan pada larutan untuk menyebabkan zarah atau molekul memendakan daripada larutan.
3. Sentrifugasi: Campuran kemudian diletakkan di dalam emparan dan dipusing pada kelajuan tinggi. Zarah atau molekul yang lebih besar, lebih tumpat akan dipaksa ke bahagian bawah tiub, manakala zarah atau molekul yang lebih kecil dan kurang tumpat akan kekal dalam larutan.
4. Mengumpul pecahan: Semasa emparan berputar, lapisan campuran yang berbeza akan terpisah dan boleh dikumpulkan sebagai pecahan.
5. Menganalisis pecahan: Pecahan kemudian dianalisis untuk menentukan saiz dan ketumpatan zarah atau molekul yang diasingkan.

Ultrasentrifugasi biasanya digunakan dalam pelbagai bidang, termasuk biokimia, biologi molekul dan sains bahan. Ia amat berguna untuk mengasingkan zarah atau molekul yang mempunyai saiz dan ketumpatan yang serupa, tetapi berbeza dalam sifat lain, seperti cas atau hidrofobisiti.

Beberapa aplikasi biasa ultrasentrifugasi termasuk:

1. Mengasingkan protein berdasarkan saiz dan casnya: Ultrasentrifugasi boleh digunakan untuk mengasingkan protein kepada pecahan yang berbeza berdasarkan saiz dan casnya. Ini berguna untuk mengkaji struktur dan fungsi protein, serta untuk menulenkan protein untuk digunakan dalam aplikasi bioteknologi.
2. Mengasingkan asid nukleik: Ultrasentrifugasi boleh digunakan untuk mengasingkan asid nukleik, seperti DNA dan RNA, daripada bahan lain dalam campuran. Ini berguna untuk mengkaji struktur dan fungsi asid nukleik, serta untuk mengesan dan mengukur jujukan asid nukleik tertentu.
3. Mengasingkan liposom: Ultrasentrifugasi boleh digunakan untuk memisahkan liposom, yang merupakan vesikel yang terdiri daripada lipid, daripada bahan lain dalam campuran. Ini berguna untuk mengkaji struktur dan fungsi liposom, serta untuk membangunkan sistem penghantaran ubat baru.
4. Memurnikan virus: Ultrasentrifugasi boleh digunakan untuk membersihkan virus daripada bahan lain dalam campuran. Ini berguna untuk mengkaji struktur dan fungsi virus, serta untuk membangunkan vaksin dan terapi terhadap penyakit virus.

Secara keseluruhannya, ultrasentrifugasi ialah alat yang berkuasa untuk mengasingkan zarah atau molekul berdasarkan saiz dan ketumpatannya, dan ia mempunyai pelbagai aplikasi dalam pelbagai bidang.