Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Энгельгард Х. -> "Руководство по капилярному электрофорезу" -> 81

Руководство по капилярному электрофорезу - Энгельгард Х.

Энгельгард Х. Руководство по капилярному электрофорезу — Москва, 1996. — 112 c.
Скачать (прямая ссылка): rukovodstvopokapilyaram1996.pdf
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 130 >> Следующая

Глава 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ СЕДИМЕНТАЦИИ
Частица (под которой далее будем понимать и макромолекулу) в пробирке вращающегося ротора испытывает действие радиально направленной центробежной силы Fv Как известно из механики, Рп = М(ц*г. Для жидкости с учетом выталкивающей силы M=V(p—рс). Здесь М — действующая масса частицы, г; to — угловая скорость вращения, рад/с; г—радиус вращения, см; р и рс—'Плотность соответственно частицы и среды, г/см*; V — объем частицы, см3. Для сферической частицы диаметром D V=lUnDs, тогда Fa=lfenD)(p—рс) ю2г.
Частица движется вдоль радиуса со скоростью v (см/с), при этом сила трения действует в обратном направлении: FT=fv. Здесь f — коэффициент трения, пропорциональный вязкости среды ric (в сантипуазах) и линейному размеру частицы. Согласно закону Стокса, для сферы f=3nx\cD. Скорость частицы под действием центробежной силы будет нарастать до тех пор, пока сила трения не уравновесит центробежную силу (после чего скорость станет постоянной); Fa = F7, или /enD3(p—рс)югг=3яг1с?>р Отсюда
_ 1 D* (р — рс) toV у 18 т,с
где fi>=2nn/60 = 2nN • 1000/60. Здесь n — угловая скбрость, об/мин; N — то же, тыс. об/мин. Тогда, подставляя (nlj= 1,097 • • 104 Лгг, получим
Д‘<Р-Р.>*Г Гдей=, ‘¦097 10‘ .
Г)с 19
Из рассмотрения этой зависимости можно сделать следующие
выводы.
1. При одинаковых плотностях частицы большего размера оседают намного быстрее, чем мелкие (в формулу входит Dг).
2. Скорость оседания v пропорциональна плотности частицы. Особенно сильно это проявляется в условиях, когда плотность среды рс близка к плотности частиц р. Возможна ситуация, когда мелкие, но более плотные частицы будут оседать быстрее, чем крупные.
3. Скорость оседания частиц пропорциональна квадрату числа оборотов ротора.
4. Чем больше вязкость среды г|с, тем медленнее оседают частицы.
5. Скорость оседания пропорциональна расстоянию частицы от оси вращения ротора (г). Это расстояние увеличивается по мере продвижения частицы, поэтому при постоянстве прочих условий скорость оседания частицы должна непрерывно возрастать. Если это нежелательно, следует повышать плотность и вязкость среды в радиальном направлении, чтобы они компенсировали увеличение г; это достигается созданием нарастающего градиента плотности и вязкости среды.
Плавучая плотность частиц. Плотность частицы обусловлена не только ее химическим составом и пространственной структурой, но и количеством прочно связанной с ней воды. Эта вода движется вместе с частицей, значительно уменьшая ее эффективную плотность. Количество связанной с частицами воды уменьшается в присутствии высокой концентрации ионов и гидрофильных молекул. Они связывают воду, тем самым препятствуя гидратации частиц. С другой стороны, некоторые ионы или молекулы могут прочно связываться с частицами, увеличивая, как правйло, их эффективную плотность.
Таким образом, эффективная плотность частиц, определяющая скорость их оседания, сильно зависит от химической природы и концентрации веществ, растворенных в среде, в которой ведется центрифугирование. Поэтому для данных частиц в данной среде вводят понятие «плавучей плотности». Ее можно определить экспериментально, измерив плотность среды, в которой движение частиц прекращается, как только разность р—рс становится равной нулю.
Плавучая плотность частиц определенной химической природы может изменяться очень сильно. Например, плавучая плотт ность ДНК в воде составляет примерно 1,1 г/см3, а в концентри-
рованн^м растворе CsCl — около 1,7 г/см1,, в то время как собственней плотность ДНК, вычисленная по ее химическому coctfa-ву, близка к 2 г/см3. Это позволяет представить, какое количество воды может прочно связаться (за счет водородных связей) с ДНК в видном растворе!'
Отметим еще, что как плотность и вязкость среды, так и степень гидратации частиц (а значит, и их плавучая плотность) зависят от температуры среды. Наконец, отклонение формы частиц от сферической также сказывается (правда, не очень сильно) на скорости их оседания.
Глава 2 УЛЬТРАЦЕНТРИФУГА
От технически грамотного осуществления процесса ультрацентрифугирования (выбор режима будет рассмотрен далее) зависит успех эксперимента, а также сохранность и срок службы дорогостоящей машины, поэтому эксплуатацию центрифуги нельзя полностью доверять техническому персоналу: слишком велик риск ошибки и потери экспериментального материала. Основные правила эксплуатации ультрацентрифуги, способы контроля, характерные особенности и «подводные камни» в постановке эксперимента должен знать и проверять сам экспериментатор при каждом ультрацентрифугировании препарата. Рассмотрим их на примере наиболее распространенного типа центрифуг «Spin-со» серии L5 (модели L-75 и L-65—<с водяным охлаждением, модель L-50 — с воздушным). Для других моделей они аналогичны.
ПРИНЦИП действия и расположение важнейших узлов
Рассмотрим работу важнейших узлов и принцип действия ультрацентрифуги (рис. 44). Ротор свободно насаживается на вал электродвигателя. Во избежание трения ротора воздух из камеры откачивают. Откачивание начинают форвакуумным насосом через полость диффузионного масляного насоса. Если последний не включен, то форвакуумный насос может откачать воздух из системы до давления 0,1—0,5 мм рт. ст. При этом вся влага из камеры удаляется, но, конденсируясь, смешивается с маслом форвакуумного насоса, ухудшая его характеристики, поэтому масло надо периодически заменять. Включение диффузионного насоса означает подачу электрического напряжения на его нагреватель (Я). Масло в насосе закипает, и пары его заполняют верхнюю полость, сорбируя воздух. Наружная стенка насоса охлаждается змеевиком с водой. Пары масла конденси-
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed