Analytická ultracentrifugace - Analytical ultracentrifugation

Analytická ultracentrifugace je analytická technika, která kombinuje ultracentrifugu s optickými monitorovacími systémy.

Analytická ultracentrifuga. Zdá se, že se jedná o model Spinco E. Jedná se o raný nástroj, pravděpodobně z 50. let. Obsluha je usazena před komorou na vzorky a jeho levá ruka se dotýká rotoru. Za provozu by byla komora utěsněna za pancéřovým pláštěm a čerpána dolů do vakua. Kryt byl spuštěn, aby byl umožněn přístup pro nakládání a vykládání rotoru.[1]

V analytické ultracentrifuze (obvykle zkráceně AUC) je profil sedimentace vzorku sledován v reálném čase optickým detekčním systémem. Vzorek je detekován prostřednictvím absorpce ultrafialového světla a / nebo systému citlivého na interferenční optický index lomu. Obsluha tak může sledovat vývoj koncentrace vzorku proti ose rotačního profilu v důsledku aplikovaného odstředivého pole. S moderním přístrojovým vybavením jsou tato pozorování elektronicky digitalizována a ukládána pro další matematickou analýzu.

Informace, které lze získat z analytické ultracentrifugy, zahrnují hrubý tvar makromolekuly, konformační změny makromolekul a distribuce velikosti makromolekul. S AUC je možné získat informace o počtu a podjednotce stechiometrie ne-kovalentní komplexy a rovnovážná konstanta konstanty makromolekul jako např bílkoviny, DNA, nanočástice nebo jiné sestavy z různých tříd molekul.

Analytická ultracentrifugace v poslední době zaznamenala nárůst použití z důvodu zvýšené snadnosti analýzy s moderními počítači a vývoje softwaru, včetně Národní institut zdraví podporovaný softwarový balíček SedFit.

Dějiny

Instrumentace

Rotory pro analytickou ultracentrifugu pro maximální rychlost otáčení 50 000 (vlevo) a 60 000 (vpravo) ot / min

Analytická ultracentrifuga rozšiřuje ultracentrifuga světelným zdrojem a optickými detektory. Pro umožnění průchodu světla analytem během běhu ultracentrifugy jsou zapotřebí specializované buňky, které musí splňovat optické vlastnosti a odolávat gravitačním silám. Každá buňka se skládá z pouzdra, dvou oken z křemenného skla, středového dílu se dvěma sektory. Tyto články jsou umístěny do rotoru s kontinuálním vrtáním.


Teorie

Druhy experimentů

Použitím specifického zařízení a přizpůsobením parametrů měření lze provést několik typů experimentů. Nejběžnějšími experimenty AUC jsou experimenty s rychlostí sedimentace a experimenty s rovnováhou sedimentace.

Sedimentační rychlost

Experimenty s rychlostí sedimentace vykreslují tvar a molární hmotnost analytů a také jejich distribuci velikosti.[2] Rozlišení velikosti této metody se mění přibližně se druhou mocninou poloměru částic a úpravou rychlosti rotoru se velikost experimentu pohybuje v rozmezí od 100Da lze pokrýt až 10 GDa. Experimenty s rychlostí sedimentace lze také použít ke studiu reverzibilních chemických rovnováh mezi makromolekulárními druhy buď sledováním počtu a molární hmotnosti makromolekulárních komplexů, získáváním informací o složení komplexu z analýzy více signálů využívající rozdíly v jednotlivých složkách spektroskopickým signálem, nebo po složení závislosti na rychlosti sedimentace makromolekulárního systému, jak je popsáno v Teorie Gilberta-Jenkinse.

Cílem experimentu je sledovat chování sedimentace při pevné úhlové rychlosti.

Sedimentační rovnováha

Sedimentační rovnovážné experimenty referují o molární hmotnosti analytů a dále chemická rovnováha konstanty. [3]

Zabývají se nastavením rychlosti rotoru tak, aby se vytvořil ustálený koncentrační profil c (r) vzorku v buňce, kde se sedimentace a difúze navzájem ruší.

Odstředění s hustotním gradientem

Vyhodnocení dat

Viz také

Reference

  1. ^ „Technická příručka, ultracentrifuga Spinco model E“. Science History Institute Digital Collections. Citováno 2018-12-18.
  2. ^ Perez-Ramirez, B. a Steckert, J.J. (2005). Terapeutické proteiny: metody a protokoly. CM. Smales a D. James, Eds. Svazek 308: 301-318. Humana Press Inc, Totowa, NJ.
  3. ^ Ghirlando, R. (2011). „Analýza makromolekulárních interakcí sedimentační rovnováhou“. Moderní analytická ultracentrifugace: metody. 58 (1): 145–156. doi:10.1016 / j.ymeth.2010.12.005. PMC  3090454. PMID  21167941.

externí odkazy

Další čtení