細胞結構成分的離心分離技術 | 合法醫療器材資訊網
2015年7月1日—差速離心法(diffrentialcentrifugation)通過一系列遞增速度的離心,將不同大小顆粒分離。先在低速離心條件下把大的顆粒沉降到管底,其它顆粒留在 ...
就像可以把细胞从组织中分离出来进行研究一样,人们也可以把细胞器从细胞中分离纯化出来,以研究它们各自特有的的化学组成、酶活性和代谢特点。尽管在一个世纪前就有人试图分离细胞器,但直到20世纪40年代有了超速离心机和细胞匀浆技术后,才真正建立了细胞器的分离技术。用这一技术可以获得相对纯净的各种细胞器和大分子颗粒。使用超速离心机是这一技术的关键,因此该技术称为细胞结构成分的离心分离技术。
要进行细胞结构成分的离心分离,需先破碎细胞,通常用渗透压休克、超声振荡或研磨等方法。破碎细胞的悬液称为匀浆,其中包含了核、线粒体、高尔基体、溶酶体、过氧化物体等多种膜包围的囊泡,还可以有内质网形成的囊泡-微体,它们各有特定的大小和密度,因此可以用高速或超速离心的方法分开。
一.离心分离技术的基本原理和方法
离心分离的基本原理用超速离心机分离各种细胞结构成分有多种方法,它们都是根据颗粒或分子在离心场中的运动原理来设计的。悬浮液中的颗粒在离心力场中的沉降速度除了与颗粒的质量有关外,还与颗粒的密度、体积以及悬浮介质的密度和粘度有关,悬浮液中颗粒或分子的沉降速度可用stokes公式来表示。
dX 2r2 ( ρp— ρΜ)
= gdt 9η
式中dX/dt为颗粒沉降速度,X为颗粒到转轴中心的距离,t为时间,r为颗粒直径,ρp为颗粒密度,ρΜ为介质密度,η为介质密度,g为作用于颗粒的离心力。从公式中可以看到,颗粒在离心力场中的沉降速度与颗粒对介质的密度差ρp-ρΜ有重要关系:当ρp>ρΜ时,沉降速度为正数,颗粒向管底沉降;当ρp<ρΜ 时,沉降速度为负数,颗粒向管上方移动;当 ρp =ρΜ 时,沉降速度为零,颗粒悬浮在介质中不移动。这一基本原理是差速离心和等密度区带离心方法的主要依据。
根据Stokes公式,如果在相同的离心力场中,不同颗粒的沉降速度只决定于r、ρp、ρM和η4个因素。在实际应用中,不必分别测定这4个因素的具体数值,而是用沉降系数s (se...
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