Διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας

Κύρια διαφορά – Φυγοκέντρηση διαφορικής έναντι κλίσης πυκνότητας

Η φυγοκέντρηση είναι μια μέθοδος διαχωρισμού στην οποία η περιστροφή του δείγματος γύρω από έναν σταθερό άξονα παράγει μια φυγόκεντρη δύναμη (g). Τα σωματίδια ή τα κύτταρα στο δείγμα ωθούνται προς τα κάτω μέσω ενός υγρού μέσου από τη φυγόκεντρη δύναμη. Ο ρυθμός καθίζησης καθορίζεται από την πυκνότητα και το μέγεθος των σωματιδίων ή των κυττάρων. Καθώς η καθίζηση σωματιδίων ή κυττάρων με διαφορετικές πυκνότητες και μεγέθη συμβαίνει με διαφορετικούς ρυθμούς, είναι φυσικά χωριστά το ένα από το άλλο σε κάποιο σημείο της φυγοκέντρησης. Η διαφορική φυγοκέντρηση και η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας είναι οι δύο κύριοι τύποι φυγοκέντρησης. Η κύρια διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι ότι η κλασμάτωση πραγματοποιείται με βάση το μέγεθος στη διαφορική φυγοκέντρηση, ενώ η κλασμάτωση πραγματοποιείται με βάση την φυγοκέντρηση με βαθμίδα πυκνότητας.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η διαφορική φυγοκέντρηση
     – Ορισμός, Γεγονότα, Διαδικασία
2. Τι είναι η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας
    – Ορισμός, Γεγονότα, Διαδικασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Πυκνότητα, φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας, διαφορική φυγοκέντρηση, διαφορική φυγοκέντρηση, φυγοκέντρηση ισορροπίας, φυγοκέντρηση ισοπυκνικής, φυγοκέντρηση ταχύτητας-ζώνης, μέγεθος

Τι είναι η διαφορική φυγοκέντρηση

Η διαφορική φυγοκέντρηση αναφέρεται στην απλούστερη μορφή της φυγοκέντρησης. Είναι επίσης γνωστό ως διαφορικό πέλλετ . Τα συστατικά ενός στοιχείου μπορούν να διαχωριστούν με διαφορική φυγοκέντρηση. Η διαφορική φυγοκέντρηση βασίζεται στο μέγεθος των σωματιδίων στο διάλυμα. Έτσι, τα σωματίδια με διαφορετικά μεγέθη καθιζάνουν με διαφορετικούς ρυθμούς κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης. Τα μεγαλύτερα σωματίδια καθιζάνουν πιο γρήγορα από τα μικρότερα σωματίδια. Ο ρυθμός καθίζησης μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τη φυγόκεντρη δύναμη. Η διαφορική φυγοκέντρηση φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Διαφορική φυγοκέντρηση

Ιδανικά, η διαφορική φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται για τη συλλογή κυττάρων ή για την παραγωγή ακατέργαστων υποκυτταρικών κλασμάτων από ομογενοποίηση ιστού. Για παράδειγμα, ένα ομογενοποιημένο συκώτι μπορεί να περιέχει πυρήνες, μιτοχόνδρια, λυσοσώματα και μεμβρανικά κυστίδια. Όταν το ομογενοποιημένο συκώτι φυγοκεντρηθεί σε χαμηλή ταχύτητα για μικρό χρονικό διάστημα, οι μεγάλοι πυρήνες καθιζάνουν στο ίζημα. Όταν χρησιμοποιείται υψηλότερη φυγόκεντρος δύναμη, τα μιτοχόνδρια επίσης καθιζάνουν στο σφαιρίδιο. Λόγω της ομοιογένειας των βιολογικών δειγμάτων, η καθίζηση μολύνει πάντα.

Τι είναι η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας

Η φυγοκέντρηση βαθμίδας πυκνότητας αναφέρεται σε μια μέθοδο διαχωρισμού στην οποία οι ουσίες συγκεντρώνονται στα διαλύματα αλάτων καισίου ή σακχαρόζης. Συμμετέχει στην κλασμάτωση των σωματιδίων με βάση την πυκνότητα άνωσης. Τα άλατα καισίου ή το διάλυμα σακχαρόζης ονομάζεται βαθμίδα πυκνότητας. Οι δύο τύποι φυγοκέντρησης βαθμίδωσης πυκνότητας είναι η φυγοκέντρηση με ταχύτητα-ζωνική και η ισοπυκνική φυγοκέντρηση.

Ρυθμός-Ζωνική φυγοκέντρηση

Κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης ταχύτητας-ζωνικής, το δείγμα τοποθετείται ως στενή ζώνη πάνω από μια κλίση πυκνότητας. Τα σωματίδια κινούνται με διαφορετικούς ρυθμούς υπό τη φυγόκεντρη δύναμη ανάλογα με την πυκνότητά τους. Ο πραγματικός ρυθμός καθίζησης εξαρτάται κυρίως από το μέγεθος και τη μάζα των σωματιδίων. Καθώς η πυκνότητα των σωματιδίων είναι μεγαλύτερη από τη βαθμίδα πυκνότητας, όλα τα σωματίδια παράγουν σφαιρίδια. Η φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας φαίνεται στο σχήμα 2.

Εικόνα 2:Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας

Ισοπυκνική φυγοκέντρηση

Η ισοπυκνική φυγοκέντρηση ξεκινά με ένα ομοιογενές διάλυμα. Υπό φυγόκεντρη δύναμη, τα σωματίδια κινούνται έως ότου η πυκνότητά τους είναι παρόμοια με τη βαθμίδα πυκνότητας. Έτσι, η ισοπυκνική φυγοκέντρηση είναι επίσης γνωστή ως άνωση ήφυγοκέντρηση ισορροπίας . Τα βιολογικά σωματίδια εξαρτώνται από την οσμωτική πίεση της βαθμίδας πυκνότητας. Επομένως, το μέσο βαθμίδωσης θα πρέπει να περιέχει παρόμοια οσμωτική πίεση με τα κύτταρα ή τα οργανίδια.

Ομοιότητες μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και πυκνότητας φυγοκέντρησης

• Η φυγοκέντρηση διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι δύο τύποι μεθόδων φυγοκέντρησης.
• Τόσο η διαφορική φυγοκέντρηση όσο και η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας εμπλέκονται στον διαχωρισμό σωματιδίων ή κυττάρων με βάση τις φυσικές τους ιδιότητες.

Διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας

Ορισμός

Διαφορική φυγοκέντρηση: Η διαφορική φυγοκέντρηση αναφέρεται σε μια μέθοδο διαχωρισμού όπου τα συστατικά ενός στοιχείου διαχωρίζονται με βάση την πυκνότητά τους σε μια φυγόκεντρο ανάλογα με τη φυγόκεντρη δύναμη που υφίστανται.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Η φυγοκέντρηση βαθμίδας πυκνότητας αναφέρεται σε μια μέθοδο διαχωρισμού όπου οι ουσίες συγκεντρώνονται στα διαλύματα αλάτων καισίου ή σακχαρόζης.

Διαχωρισμός

Διαφορική φυγοκέντρηση: Ο διαχωρισμός γίνεται με βάση το μέγεθος των σωματιδίων στη διαφορική φυγοκέντρηση.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Ο διαχωρισμός γίνεται με βάση την πυκνότητα των σωματιδίων στη φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας.

Τύποι μορίων

Διαφορική φυγοκέντρηση: Η διαφορική φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό κυττάρων, οργανιδίων ή μακρομορίων.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Η φυγοκέντρηση με βαθμίδα πυκνότητας χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό μορίων ή σωματιδίων.

Τύπος δείγματος

Διαφορική φυγοκέντρηση: Ένα ομογενοποιημένο όργανο χρησιμοποιείται ως δείγμα στη διαφορική φυγοκέντρηση.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Ένα ομογενοποιημένο διάλυμα χρησιμοποιείται ως δείγμα στη φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας.

Διάλυμα ζάχαρης

Διαφορική φυγοκέντρηση: Δεν χρησιμοποιείται διάλυμα ζάχαρης στη διαφορική φυγοκέντρηση.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Μια σακχαρόζη ή οποιοδήποτε διάλυμα ζάχαρης χρησιμοποιείται στη φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας.

Ευκολία της μεθόδου

Διαφορική φυγοκέντρηση: Η διαφορική φυγοκέντρηση είναι εύκολη στη χρήση.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Η φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας είναι δύσκολη στη χρήση.

Μόλυνση

Διαφορική φυγοκέντρηση: Δεν υπάρχει μόλυνση στη διαφορική φυγοκέντρηση.

Φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας: Κάποια μόλυνση είναι πάντα δυνατή στη φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας.

Συμπέρασμα

Η φυγοκέντρηση διαφορικής και διαβάθμισης πυκνότητας είναι δύο μέθοδοι φυγοκέντρησης που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των σωματιδίων. Η διαφορική φυγοκέντρηση διαχωρίζει τα σωματίδια με βάση το μέγεθός τους. Ωστόσο, η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας διαχωρίζει τα σωματίδια. Η κύρια διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι ο τύπος της φυσικής ιδιότητας στην οποία βασίζεται κάθε τύπος μεθόδου φυγοκέντρησης.

Αναφορά:

1. «Φυγοκεντρικοί διαχωρισμοί». Sigma-Aldrich , Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Differentielle zentrifugation» Του Thomasione – Δικό του έργο (Αρχικό κείμενο:selbst erstellt) (Δημόσιος τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. «Density gradient» Από Το αρχικό πρόγραμμα αποστολής ήταν Mlw3559 στα Αγγλικά Wikibooks – Μεταφέρθηκε από το en. στα Commons. (CC BY-SA 2.5) μέσω Commons Wikimedia