Was ist eine Ultrazentrifuge?

Die Ultrazentrifuge ist ein Instrument, mit dem ein Objekt um eine feste Achse gedreht werden kann, während eine senkrechte Kraft ausgeübt wird. Die Ultrazentrifugation wird mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20.000 U / min durchgeführt und dient dazu, winzige Partikel voneinander zu trennen, um ihre Größe und ihr Molekulargewicht zu bestimmen. Es wird auch häufig zur Untersuchung von Hochpolymeren verwendet, insbesondere von Proteinen, Nukleinsäuren, Viren und anderen biologischen Makromolekülen. Es gibt präparative und analytische Ultrazentrifugen, die beide in der Polymerwissenschaft, Biochemie und Molekularbiologie eingesetzt werden.

Eine präparative Ultrazentrifuge wird verwendet, um bestimmte Partikel zur Wiederverwendung zu isolieren. Es gilt als ein Hochleistungsinstrument, das zuverlässig und effizient ist und schnell und leise arbeitet. Es verfügt über eine Vielzahl von Rotoren, die für eine Reihe von Trennaufgaben in der Zellbiologie, Biochemie und Molekularbiologie geeignet sind. Eine Probe kann mit hoher Geschwindigkeit geschleudert werden, bis sich ihre Komponenten trennen, die dann isoliert werden können. Die meisten präparativen Ultrazentrifugeneinheiten verfügen über ein automatisches Rotorlebensdauermanagement, einen Farb-LCD-Bildschirm und Funktionen zur positiven Rückkopplung.

Die analytische Zentrifugation ist eine weit verbreitete biomolekulare Forschungstechnik, die die physikalischen Eigenschaften sedimentierender Partikel und ihr Verhalten in einem Lösungszustand misst. Theodor Svedberg hat die analytische Ultrazentrifuge erfunden und für seine Forschungen den Nobelpreis für Chemie erhalten. Bei dieser Art von Ultrazentrifuge wird eine Probe in einer Zelle zentrifugiert und ein optisches System projiziert ein Bild der Zelle in Echtzeit auf einen Computer oder Film. Die gebräuchlichsten Arten von analytischen Ultrazentrifugen-Experimenten sind solche mit Sedimentationsgeschwindigkeit und Gleichgewicht, die Informationen über die Formen, Größen und Konformationsänderungen von Makromolekülen liefern.

Die Verwendung einer Ultrazentrifuge birgt Gefahren, da sie mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeitet und häufig Lösungen mit aggressiven Chemikalien verwendet. Beide Faktoren erzeugen mechanische Spannungen, die zum Verschleiß der Rotoren führen können. Darüber hinaus müssen die Rotoren korrekt beladen und ausgewuchtet sein. Andernfalls können sie sich lösen und erhebliche Schäden, Verletzungen und sogar Explosionen verursachen. Jedes Instrument sollte regelmäßig gewartet werden, und die Benutzer sollten ausreichend geschult sein, um es richtig zu beladen und zu balancieren und die Rotoren zu reinigen.