центрифугалау арқылы еритін нанобөлшектерді бөле ала ма?

Кіріспе

Центрифугалау - нанотехнология саласында әртүрлі нанобөлшектерді өлшемі, пішіні және тығыздығы сияқты қасиеттеріне қарай бөлу үшін кеңінен қолданылатын әдіс. Еритін нанобөлшектер, атап айтқанда, сұйық ортада еру немесе таралу қабілетіне байланысты ерекше қиындық тудырады. Бұл мақалада еритін нанобөлшектерді бөлуде центрифугалауды қолдану тереңірек қарастырылады және тиімді бөлуге қол жеткізу үшін қолданылатын әртүрлі стратегиялар зерттеледі.

Центрифугалауды түсіну

Центрифугалау - гетерогенді қоспадағы бөлшектерді бөлу үшін центрифугалау күшін қолданатын процесс. Ол үлгіні жоғары жылдамдықпен айналдыруды қамтиды, бұл бөлшектердің массасына байланысты тұнбаға түсуіне әкеледі. Центрифугалаудың принципі - тығыз бөлшектер тезірек тұнып, түтіктің түбінде түйіршік түзеді, ал жеңіл бөлшектер үстіңгі қабатта қалады.

1. Дәстүрлі центрифугалау әдістері

Еритін нанобөлшектерді бөлу тұрғысынан дәстүрлі центрифугалау әдістері қанағаттанарлық нәтиже бермеуі мүмкін. Еритін нанобөлшектер сұйық ортада еритін немесе таралатындықтан, оларды тиімді тұндыру қиын болуы мүмкін. Дегенмен, бұл мәселені шешу үшін дәстүрлі центрифугалау әдістеріне бірнеше модификациялар жасалды.

2. Тығыздық градиентті центрифугалау

Тығыздық градиенті бойынша центрифугалау - тығыздығы ұқсас бөлшектерді бөлу үшін кеңінен қолданылатын әдіс. Еритін нанобөлшектер жағдайында тығыздық ортасын нысана бөлшектерінің қажетті тығыздығына сәйкестендіруге болады. Үлгіні алдын ала қалыптасқан тығыздық градиентінің үстіне мұқият қабаттау арқылы нанобөлшектерді ортадағы тепе-теңдік күйлеріне қарай жылжыған кезде тығыздықтарына сәйкес бөлуге болады.

3. Өлшемді алып тастау хроматографиясы (SEC)

Өлшемді алып тастау хроматографиясы (ӨХХ), сондай-ақ гельдік сүзу хроматографиясы деп те аталады, молекулаларды немесе бөлшектерді олардың өлшеміне қарай бөлу үшін қолданылатын танымал әдіс. Еритін нанобөлшектер жағдайында, ӨХХ-ны нанобөлшектерді олардың гидродинамикалық өлшеміне қарай тиімді бөлуге бейімдеуге болады. Кішірек нанобөлшектер стационарлық фазаның тесіктеріне еніп, ұзақ сақталу уақытына әкеледі, ал үлкенірек нанобөлшектер тезірек элюцияланады.

4. Ультрацентрифугалау

Ультрацентрифугалау - дәстүрлі тәсілдерге қарағанда жоғары жылдамдықтар мен ұзағырақ жұмыс уақытын қамтитын центрифугалаудың озық түрі. Бұл әдісті қолданылатын центрифугалау күшін реттеу және жұмыс уақытын оңтайландыру арқылы еритін нанобөлшектерді бөлу үшін пайдалануға болады. Оңтайлы жағдайларды табу арқылы еритін нанобөлшектерді олардың тұндыру коэффициенттеріне негіздеп тиімді бөлуге болады, бұл мақсатты нанобөлшектерді тиімді жинауға мүмкіндік береді.

5. Тығыздық градиентті ультрацентрифугалау

Тығыздық градиентті ультрацентрифугалау еритін нанобөлшектерді бөлу үшін тығыздық градиентті центрифугалау мен ультрацентрифугалау принциптерін біріктіреді. Тиісті ортаны пайдаланып тығыздық градиенті белгіленеді және үлгі үстіне қабатталады. Содан кейін нанобөлшектерді тығыздығына қарай бөлу және жоғары ажыратымдылықтағы фракциялауға қол жеткізу үшін ультрацентрифугалау жүргізіледі. Бұл әдіс еритін түрдегі әртүрлі өлшемдегі немесе типтегі нанобөлшектерді дәл бөлуге мүмкіндік береді.

Қорытынды

Центрифугалау әдістері еритін нанобөлшектерді қоса алғанда, әртүрлі нанобөлшектерді бөлуде баға жетпес болып шықты. Дәстүрлі центрифугалау тәсілдерін өзгерту арқылы зерттеушілер нанобөлшектердің ерігіштігімен байланысты қиындықтарды жеңіп, тиімді бөлуге қол жеткізді. Тығыздық градиентті центрифугалау, өлшемді алып тастау хроматографиясы, ультрацентрифугалау және тығыздық градиентті ультрацентрифугалау еритін нанобөлшектерді тиімді бөлу үшін қолданылатын әртүрлі стратегиялардың қатарына жатады. Бұл әдістер медицинадан бастап қоршаған орта ғылымына дейінгі әртүрлі салаларда нанотехнологияны одан әрі дамытуға және қолдануға жол ашады.