Ультрацентрифугування: розділення частинок і молекул на основі розміру та щільності

Ультрацентрифугування — це процес, у якому використовується центрифуга для виділення із суміші частинок або молекул різного розміру та щільності. Центрифуга розкручує суміш на дуже високій швидкості, як правило, приблизно від 100 000 до 200 000 обертів на хвилину (RPM), у результаті чого частинки або молекули розділяються залежно від їх розміру та щільності.

Процес ультрацентрифугування включає кілька етапів:

1. Підготовка зразка: зразок готують шляхом розчинення речовин, які необхідно розділити, у розчиннику, наприклад воді або органічному розчиннику.
2. Додавання осаджувача: осаджувач, такий як сіль або полімер, додається до розчину, щоб спричинити випадання частинок або молекул з розчину.
3. Центрифугування: потім суміш поміщають у центрифугу та обертають на високій швидкості. Більші, щільніші частинки або молекули будуть витіснятися до дна трубки, тоді як менші, менш щільні частинки або молекули залишаться в розчині.
4. Збір фракцій: під час обертання центрифуги різні шари суміші розділяться, і їх можна буде зібрати як фракції.
5. Аналіз фракцій: потім фракції аналізують, щоб визначити розмір і щільність частинок або молекул, які були розділені.

Ультрацентрифугування зазвичай використовується в різних галузях, включаючи біохімію, молекулярну біологію та матеріалознавство. Це особливо корисно для розділення частинок або молекул, які мають подібні розміри та густину, але відрізняються іншими властивостями, такими як заряд або гідрофобність.

Деякі поширені застосування ультрацентрифугування включають:

1. Розділення білків на основі їх розміру та заряду: ультрацентрифугування можна використовувати для розділення білків на різні фракції на основі їх розміру та заряду. Це корисно для вивчення структури та функції білків, а також для очищення білків для використання в біотехнологіях.
2. Виділення нуклеїнових кислот: ультрацентрифугування можна використовувати для виділення нуклеїнових кислот, таких як ДНК і РНК, від інших речовин у суміші. Це корисно для вивчення структури та функції нуклеїнових кислот, а також для виявлення та кількісного визначення специфічних послідовностей нуклеїнових кислот.
3. Розділення ліпосом: ультрацентрифугування можна використовувати для відділення ліпосом, які є везикулами, що складаються з ліпідів, від інших речовин у суміші. Це корисно для вивчення структури та функції ліпосом, а також для розробки нових систем доставки ліків.
4. Очищення вірусів: ультрацентрифугування можна використовувати для очищення вірусів від інших речовин у суміші. Це корисно для вивчення структури та функціонування вірусів, а також для розробки вакцин і терапії проти вірусних захворювань.

Загалом ультрацентрифугування є потужним інструментом для розділення частинок або молекул на основі їх розміру та щільності, і воно має широкий діапазон застосування в багатьох різних сферах.