Sentrifugering

Sentrifugering - En sentrifuge består av en rotor som drives av en elektrisk motor. I rotoren plasseres rør med en løsning eller suspensjon av partikler som skal atskilles. Rotorene kan være av type fastvinkel hvor rørene står i en spesiell fast vinkel eller utsvingsrotor hvor rørene svinger ut til siden når rotoren starter. Sentrifugering med høye hastigheter krever en ultrasentrifuge som har et vakuumsystem som reduserer friksjonen mellom rotor og luft og er omgitt av panserplater for å forhindre ulykker. Sentrifugering kan være differensiell hvor partikler sedimenteres etter størrelse, form og vekt. Forskjellige partikler som sedimenteres har forskjellig sedimentasjonskoeffisient. Sedimentasjonskoeffisienten angis i Svedberg-enheter. En Svedberg-enhet (1 S) er lik 10-13 sekunder.

Differensiell sentrifugering gir en mer eller mindre klar supernatant og en pellet i bunnen av et sentrifugerør. Sentrifugering kan også skje i et medium som har forskjellig tetthet (tetthetsgradient-sentrifugering), og denne typen kan deles i hastighet-zonal sentrifugering og isopyknisk sentrifugering. For celleorganeller brukes en gradient av sukrose og for makromolekyler en gradient av cesiumklorid. Under sentrifugeringen vil organellene eller molekylene bevege seg i tetthetsgradienten til det stedet hvor det blir likevekt dvs. til det stedet hvor organellen eller makromolekylet har samme tetthet som gradienten. Hastigheten som en partikkel beveger seg med i et sentrifugalfelt øker med partikkelens størrelse og tettet og øker med styrken på sentrifugalfeltet. Hastigheten minsker med viskositeten og tettheten til mediet som sentrifugeringen skjer i og hvis formen til partikkelen avviker fra kuleformen. Hastigheten til partikkelen kan uttrykkes som hastighet per enhet av sentrifugalfeltet hvor s er sedimentasjonskoeffisienten i sekunder, n er hastigheten til partikkelen i cm s-1, w er vinkelhastigheten til rotoren i radianer per sekund og r er avstanden fra rotoraksen i cm. En omdreining av rotoren tilsvarer 2p radianer Sedimentasjonskoeffisientene for de fleste biologiske partikler er liten. For å sammenligne sedimentasjonskoeffisienter omregnes disse til å gjelde ved 20 oC og i et medium med tetthet og viskositet som vann. Sedimentasjonskoeffisienten i Svedberg-enheter for noen stoffer og organeller er angitt i parentes: proteiner og peptider (2-25 S), nukleinsyrer (3-100 S), ribosomer og polysomer (20-200 S), virus (40-1000 S), mitokondrier (20.000-70.000 S).

Ligningen kan uttrykkes som en differensialligning hvor t står for tid i sekunder:

Sentrifugering

Vanligvis uttrykkes relativ sentrifugeringskraft (RSK) dvs. aksellerasjon av sentrifugalfeltet ganger jordens gravitasjonsfelt (981 cm s-2) f.eks. 10.000 x g.

Regneeksempel

hvor r er avstanden i cm fra rotorens akse.

Publisert 4. feb. 2011 10:49 - Sist endret 4. feb. 2011 10:49