Den ultrasentrifugering er en fremgangsmåte for sentrifugering med sikte på å separere meget små partikler dispergert i en væske med densitet i det vesentlige lik. For at denne separasjonen skal finne sted, må sentrifugens rotasjonshastighet overstige 15.000 omdreininger per minutt.
Sentrifugen som brukes kalles en ultrasentrifuge . Den rotor av denne anordning beveger seg i et vakuum , slik at ingen luftmotstand oppstår.
Ultracentrifugering ble utviklet på midten av 1923-tallet av Theodor Svedberg . Ultrasentrifugering kan brukes til analytiske eller forberedende formål.
Målet med analytisk ultrasentrifugering er å karakterisere den spredte arten. Det brukes i biologi , biokjemi og kolloid kjemi . Dispersjonene plasseres i celler med vegger som er gjennomsiktige, noe som gjør at en lysstråle kan passere gjennom som gjør det mulig å følge migrasjonen av partiklene under eksperimentet. Deteksjon kan skje ved spektroskopi . Denne overvåkingen gjør det mulig å bestemme for eksempel molekylmassen , formen, dimensjonene, tettheten til den spredte arten samt interaksjonene som eksisterer mellom dem.
Målet med den forberedende ultrasentrifugeringen er å isolere de spredte artene:
Forberedende ultrasentrifugering kan følge forskjellige prosedyrer som differensial ultrasentrifugering og tetthetsgradient ultrasentrifugering.
Prøven blir utsatt for gjentatte ultrasentrifugeringer, der separasjon forårsaker dannelse av et sediment som kalles en pellet. Etter hver sentrifugering fjernes pelleten og sentrifugalkraften økes.
Under denne typen ultrasentrifugering, i tillegg til prøven, brukes minst en separasjonsvæske i sentrifugerøret. Hvis bare en væske brukes, har den en kontinuerlig tetthetsgradient, dvs. den har en synkende tetthet fra bunn til topp. Hvis det brukes mer enn en væske, har hver væske en annen tetthet. Disse væskene er lagt over, fra den tetteste i bunnen til den minst tette på toppen. Tetthetsgradient ultrasentrifugering kan følge forskjellige prosedyrer, for eksempel kontinuerlig eller diskontinuerlig gradient soneseparasjon og kontinuerlig gradient isopyknisk separasjon.
Fremgangsmåte | Partiklene som skal skilles har | Separasjon av partikler i henhold til deres | Prøven er | Sentrifugering til likevekt |
---|---|---|---|---|
Kontinuerlig isopyknisk separasjon av gradienten | forskjellige tettheter | Volumisk masse | blandet med gradient | Ja |
Soneseparasjon i kontinuerlig eller diskontinuerlig gradient | samme tetthet, men har størrelse, og derfor av forskjellig masse | masse derfor størrelse | avsatt over stigningen | Nei. Sedimentering stoppes når de tyngste partiklene returneres til bunnen av sentrifugerøret og ønsket separasjonsnivå oppnås. |