Цитология. Метод фракционирования (ультрацентрифугирования)

Ультрацентрифугирование (ultracentrifugation, лат. ultra- — приставка, обозначающая «больше», «сверх», «за пределами», centrum — средоточие, центр и fuga — бегство, бег) - метод разделения и исследования частиц размером менее 100 нм (макромолекул, органелл животных и растительных клеток, вирусов и др.) в поле центробежных сил с помощью ультрацентрифуги.

Ультрацентрифуги

В клинических лабораториях центрифугирование используют для отделения эритроцитов от плазмы крови,с густков крови и т. д. Для этой цели применяют или ручные центрифуги, или центрифуги с электроприводом, скорость вращения которых можно регулировать.
1 – ручная
2- с электроприводом

Лабораторные центрифуги
1 — клиническая; 2 — настольная; 3 — угловая малогабаритная; 4 — стационарная; 5 — рефрижераторная.

Типы ультрацентрифугирования
Различают:
1) препоративное
2) аналитическое

Препаративные центрифугирование используется в случае, когда необходимо выделить часть образца для дальнейших исследований.

Аналитическое центрифугирование применяется для изучения поведения биологических макромолекул в центробежном поле.

Основы метода центрифугирования

Центрифугирование в градиентной плоскости

Типы роторов
Рис. 1. Угловой ротор Рис. 2. Бакетный ротор
Рис. 3. Ротор с вертикальным расположением пробирок

Типы роторов
Рис. 4. Ротор с практически вертикальным расположением пробирок
Рис . 5. Проточный ротор Рис. 6. Зональный ротор

Метод дифференциального центрифугирования

Фракционирование клеточных структур
Рис. 7. Выделение клеточных органелл

Фракционирование клеточных структур
Рис. 8. Молекулы-маркеры

Клеточная инженерия
Образование гетерокариона из ядерного эритроцита курицы и фибробласта человека.
а) две раздельные клетки;
б) слияние их плазматических мембран и объединение клеточного содержимого;
в,г) этапы активации ядра эритроцита.

Клеточная инженерия
Получение кариопластов и цитопластов.
а) клетки культуры, обработанные цитохалазином;
б) цинтрифугирование клеток;
в) отделение участка цитоплазмы с ядром (кариопласт), оставшийся участок – цитопласт;
г) реконструкция клеток из разнородных кариопластов и цитопластов.

Заключение
В настоящее время метод ультрацентрифугирования является наиболее точным и теоретически обоснованным;
В ультрацентрифуге при больших частотах вращения создается сильное центробежное поле, под воздействием которого происходит седиментация (осаждение) макромолекул в растворе;
Метод дает возможность определять молекулярные массы в очень широком интервале от 50 до 50-10.