gdybyś miał wystarczająco dużo czasu i wolne od wibracji środowisko, mógłbyś cierpliwie czekać, a siła grawitacji doprowadziłaby większość zawieszonych cząstek do dna rurki wirówki. Najmniejsze cząstki prawdopodobnie pozostaną w zawiesinie z powodu ruchu Browna, a większość makrocząsteczek byłaby równomiernie rozłożona, ponieważ byłyby w roztworze, a nie w zawiesinie. Nie wiem jak wy, ale nie mam cierpliwości potrzebnej do polegania wyłącznie na grawitacji przy oddzielaniu składników stałych od płynnych. Poza tym, ze względów praktycznych otrzymany granulat byłby zbyt łatwo zakłócony, aby skutecznie oddzielić materiał stały od supernatantu. Grawitacja nie byłaby strasznie skutecznym sposobem oddzielania zawieszonych materiałów w oparciu o rozmiar lub inne cechy.
opisując warunki wirowania
podczas opisywania przebiegu wirowania w materiałach i metodach rzadko konieczne jest zgłaszanie więcej niż siły, czasu i temperatury wirowania. Wymagana prędkość (rpm)zależy od użytej wirówki i wirnika, które będą się różnić w zależności od laboratorium. Dlatego rzadko jest istotne zgłaszanie marki wirówki, typu wirnika lub prędkości.
proces wirowania
wytwarza siłę dośrodkową, która może być wiele setek lub tysięcy razy większa od siły grawitacji, co znacznie przyspiesza proces. Im większa liczba obrotów na minutę (RPM), tym większa siła grawitacji. Użyteczność wirowania w frakcjonowaniu komórek byłaby ograniczona, gdybyśmy mogli tylko wepchnąć zawieszone cząstki na dno rury. Jednak badacze są w stanie kontrolować wielkość cząstek, które są obniżane, dzięki fizyce cząstek w zawiesinie.
w zawiesinie cząstek okrągłych o jednakowej gęstości, ale o różnych średnicach, siła, która napędza daną cząstkę na dno, jest równa jej masie razy przyłożone przyspieszenie. Objętość cząstki jest funkcją jej promienia, a jej masa jest równa jej objętości razy jej współczynnik gęstości, który jest stały. Objętość kuli jest równa 4/3 razy pi (stała) razy sześcian promienia. Dla zawiesiny kulistych cząstek o jednakowych gęstościach w określonych warunkach jedyną zmienną, która określa siłę na daną cząstkę, jest jej promień.
opór ruchu przez roztwór jest proporcjonalny do tej części powierzchni, która przepycha medium. W przypadku cząstek o podobnym kształcie mniejsze cząstki napotykają mniejszy opór niż większe. Ponieważ pole powierzchni kuli jest 4 razy pi razy kwadrat promienia, a 4 razy pi jest stałą, to dla cząstek sferycznych o jednakowym składzie jedyną zmienną, która określa opór w danym zbiorze warunków, jest promień cząstki.
siła napędowa wzrasta proporcjonalnie do sześcianu promienia. Opór ruchu wzrasta proporcjonalnie do kwadratu promienia. Nietrudno zauważyć, że wraz ze wzrostem promienia cząstki wzrasta również jej tendencja do zbliżania się do dna. Dodaj znaczną ilość „przeciągania”, a eksperyment grawitacyjny, który został przypisany Galileuszowi, nie działa tak dobrze. Ponieważ duże cząstki osadują szybciej niż małe cząstki, badacz może oddzielić Duże od małych organelli, komórek itp. po prostu kontrolując czas i obroty wirówki.
frakcjonowanie przez odwirowanie różnicowe
dla typowego homogeniatu komórkowego, a 10 min. wirowanie z małą prędkością (400-500 x G) daje granulkę składającą się z nieprzerwanej tkanki, całych komórek, jąder komórkowych i dużych szczątków. Pellet o niskiej prędkości jest tradycyjnie nazywany peletem jądrowym. A 10 min. wirowanie z umiarkowanie dużą prędkością, dając siły od 10 000 do 20 000 x G obniża mitochondria wraz z lizosomami i peroksysomami. W związku z tym drugi osad w tradycyjnym schemacie frakcjonowania komórek nazywa się osadem mitochondrialnym.
dalsze frakcjonowanie komórek przez odwirowanie różnicowe wymaga zastosowania ultracentryfuge. Taki przyrząd jest przeznaczony do obracania wirników przy dużych prędkościach kątowych, w celu generowania bardzo dużych sił G. Powietrze musi być wypompowane z komory, aby uniknąć gromadzenia się ciepła z powodu tarcia powietrza. W rzeczywistości wiele wirników zaprojektowanych do ultracentryfuge nie jest nawet budowanych aerodynamicznie, ponieważ są obracane w próżni. Godzinny przebieg ultracentryfugi z dużą prędkością, który wytwarza siłę rzędu 80 000 x G, daje mikrosomalny granulat. Mikrosomy obejmują fragmenty błony, w tym błonę komórkową i retikulum endoplazmatyczne. Fragmenty błon tworzą pęcherzyki, gdy są uszkodzone w środowisku wodnym, więc badanie ujawniłoby liczne pęcherzyki błonowe o różnych rozmiarach. Same pęcherzyki można oddzielić na podstawie gęstości, ze względu na różną zawartość białka. Ale to temat na inny dokument.
kręć przez kilka godzin przy około 150 000 x G, A możesz zniszczyć rybosomy, a nawet największe makrocząsteczki. Supernatant, który pozostaje, składa się z rozpuszczalnych składników cytoplazmy, w tym soli, małych makrocząsteczek i cząsteczek prekursorowych oraz rozpuszczonych gazów.