Центрифугт ашигладаг ялгах зарчим юу вэ

Центрифугжилт: Ялгах зарчим ба хэрэглээ

Танилцуулга

Центрифугээр холимогийг нягтралаас нь хамааран тус тусад нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь ялгахад түгээмэл хэрэглэгддэг арга бол центрифугээр фугжүүлэх явдал юм. Энэхүү хүчирхэг арга нь төвөөс зугтах хүчний физикт суурилсан зарчимтай бөгөөд шинжлэх ухаан, анагаах ухаан, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нийтлэлд бид центрифугээр фугжүүлэхэд ашигладаг ялгах зарчмыг нарийвчлан судалж, түүний хэрэглээ болон ашиг тусыг онцлон тэмдэглэх болно.

Центрифугийг ойлгох нь

Центрифуг нь өөр өөр нягтралтай холимог дахь бөөмс нь өндөр төвөөс зугтах хүчний нөлөөнд өөр өөр хурдаар тунадасжих зарчим дээр ажилладаг. Холимгийг өндөр хурдаар эргүүлснээр нягтрал ихтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд ёроол руугаа хөдөлж, хөнгөн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дээд хэсэгтээ үлдэж, тэдгээрийг салгах боломжийг олгодог. Энэ процесс нь төвөөс зугтах хурдатгалын шинж чанарт суурилдаг бөгөөд энэ нь тойрог замаар хөдөлж буй объект дээр радиаль чиглэлд гадагшаа үйлчилдэг хүч юм.

1-р зарчим: Дифференциал центрифугжилт

Дифференциал центрифуглэлт нь биологи, биохимийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэ нь өөр өөр хэмжээ, нягтралтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дараалан ялгахын тулд өөр өөр хурдаар олон удаагийн центрифугжилтийг хамардаг. Эхний эргэлтийг том хог хаягдал, эсийг зайлуулахын тулд бага хурдаар гүйцэтгэдэг бөгөөд дараа нь жижиг органелл эсвэл молекулуудыг ялгахын тулд илүү өндөр хурдаар эргүүлдэг. Эргэлт бүрийн хувьд төвөөс зугтах хүч болон хугацааг тохируулснаар бөөмсийн өргөн хүрээний хэмжээг үр дүнтэй ялгаж чадна.

2-р зарчим: Нягт градиентийн центрифугжилт

Нягт градиент центрифуг нь нягтралын градиент орчин ашиглан дифференциал центрифугийг хослуулсан илүү дэвшилтэт арга юм. Нягт градиент орчин нь хоолойн дээрээс доош аажмаар нягтрал нь нэмэгддэг уусмалаас бүрдэнэ. Дээжийг градиент дээр давхарлаж, эргэлдэх үед бөөмс нь хөвөх нягтралынхаа дагуу орчинд шилжинэ. Энэ арга нь нягтралын бага зэрэг зөрүүтэй макромолекулууд болон эсийн доорх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгахад онцгой ач холбогдолтой юм.

Хэрэглээ 1: Уургийн фракцчлал

Центрифугжилт нь уургийн фракцчилалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ үйл явцыг протеомик зэрэг янз бүрийн судалгааны салбарт ашигладаг. Дифференциал центрифугийг ашигласнаар эсийг өсгөвөрлөх орчноос салгах, органеллуудыг ялгах эсвэл эсийн лизатыг бүхэлд нь фракцчилж, сонирхсон тодорхой уургуудыг гаргаж авах боломжтой. Центрифугийн үед олж авсан өндөр хурд нь үр дүнтэй ялгах боломжийг олгодог бөгөөд уургийг үнэн зөв тодорхойлж, шинжлэх боломжийг олгодог.

Хэрэглээ 2: Цусны эсийн ялгарал

Центрифугийг клиник лабораторид цусны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгахад өргөн ашигладаг. Цусны дээжийг тусгай центрифугийн хоолойд эргүүлснээр улаан эс, цагаан эс, ялтас эсийг сийвэнгээс үр дүнтэй ялгаж болно. Энэ арга нь цусны цагаан эсийг тоолох эсвэл тодорхой химийн бодис эсвэл молекулуудын концентрацийг тодорхойлох зэрэг тодорхой цусны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шинжлэх боломжийг олгодог тул оношлогооны зорилгоор чухал ач холбогдолтой юм.

3-р зарчим: Бэлтгэлийн хэт авиан центрифугжилт

Бэлтгэлийн хэт центрифуг нь гайхалтай өндөр хурдтайгаар бөөмс болон молекулуудыг бэлтгэлийн хэмжээнд ялгаж, тусгаарлах чадвартай хэт центрифуг ашигладаг арга юм. Энэ аргыг вирус, нуклейн хүчил, том уургийн цогцолборыг цэвэршүүлэхэд өргөн ашигладаг. Роторын төрөл, хурд, үргэлжлэх хугацаа зэрэг центрифугийн нөхцлийг сайтар сонгосноор судлаачид цаашид судлах эсвэл ашиглах зорилгоор бодисыг үр дүнтэй ялгаж, сэргээж чадна.

Хэрэглээ 3: Байгаль орчны шинжилгээ

Центрифуг нь хүрээлэн буй орчны дээжийн шинжилгээнд үнэ цэнэтэй хэрэглээг олж авдаг. Жишээлбэл, бохир ус цэвэрлэх байгууламжид центрифуг нь уснаас хатуу бодисыг ялгаж, зайлуулахад тусалдаг бөгөөд цэвэр ус зайлуулахыг баталгаажуулдаг. Үүнтэй адил хөрс, тунадасны шинжилгээнд центрифуг нь бөөмсийг ялгаж, янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гаргаж авахад тусалдаг бөгөөд энэ нь бохирдуулагч бодисын тархалт болон экосистемийн эрүүл мэндийг ойлгоход хувь нэмэр оруулдаг.

Дүгнэлт

Центрифугжуулалт нь олон шинжлэх ухааны салбаруудад ялгах үйл явцыг хувьсгал хийсэн олон талын арга юм. Центрифугийн цаад зарчмуудыг ойлгож, уг аргыг тодорхой хэрэглээнд тохируулснаар эрдэмтэд, судлаачид нарийн төвөгтэй хольцыг тус тусад нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь үр дүнтэйгээр ялгаж чадна. Уургийн фракцжуулалтаас эхлээд цусны эсийн ялгарал, хүрээлэн буй орчны шинжилгээ хүртэл центрифугжуулалт нь зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл хэвээр байгаа бөгөөд янз бүрийн салбарт шинэлэг нээлт, дэвшлийг бий болгох боломжийг олгож байна.