ELVÁLASZTÁSTECHNIKAI MÓDSZEREK ELMÉLETE ÉS GYAKORLATA XI. Dr. Kremmer Tibor XI. CENTRIFUGÁLÁS - ULTRACENTRIFUGÁLÁS EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNY EGYETEM Budapest – 2010

CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS AZ ELVÁLASZTANDÓ ANYAG ELMÉLETI ALAPJAI ELV HETERODISZPERZ RENDSZEREK (csapadékok, szemcsék, kolloidok, makro- és kis molekulák, gázok!) MAKRO, MIKRO, SZUBMIKRO ÉS MOLEKULÁRIS ÖSSZETEVŐINEK ELVÁLASZTÁSA GRAVITÁCIÓS ERŐTÉRBEN AZ ELVÁLASZTANDÓ ANYAG FIZIKAI – KÉMIAI TULAJDONSÁGAI ALAPJÁN MÉRET (hidrodinamikai rádiusz, Stokes-törvény) SŰRŰSÉG (különböző közegben, NaCl, NaBr, szukróz) ALAK - ÁLLAPOT – KÖLCSÖNHATÁSOK (hidratáció-szolvatáció, konformáció, aggregáció)

CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS ELMÉLETI ALAPJAI AZ ELVÁLASZTÁS KÖZEGE (pseudo álló fázis) FOLYADÉK FÁZIS – GÁZ FÁZIS, POLÁRIS – VIZES FÁZIS, APOLÁRIS – SZERVES FÁZIS, ADALÉKANYAGOK – SŰRŰSÉG MÓDOSÍTÓK A GRAVITÁCIÓS ERŐTÉR JELLEGE,TULAJDONSÁGAI KÖRMOZGÁS CENTRIFUGÁLIS – CENTRIPETÁLIS ERŐHATÁSOK SPECIÁLISAN KIALAKÍTOTT FORGÓRÉSZ (ROTOR) ÉS MINTATARTÓ HELYEK (CENTRIFUGACSŐ)

CENTRIFUGÁLÁS - ULTRACENTRIFUGÁLÁS ELMÉLETE ERŐHATÁSOK EGYENSÚLYA Gravitációs erő (E = m . g) Hidrodinamikai ellenállás ereje Stokes-féle frikciós együttható (ƒ0)  Felhajtó erő

CENTRIFUGÁLÁS - ULTRACENTRIFUGÁLÁS ALAPEGYENLETE RELATIV CENTRIFUGÁLÁSI ERŐ Svedberg Egység (S) 1 S = 10-13 (sec) d = a tengelytől mért távolság (cm) n = fordulatszám (min-1) = 2 n

A CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS A GRAVITÁCIÓS ERŐTÉR ALKALMAZÁSÁNAK FORMÁI ÜLEPÍTÉS – 1 X g elválasztás (tömegvonzás) CENTRIFUGÁLÁS, 1000 – 10.000 X g ULTRACENTRIFUGÁLÁS, 10.000 – 100.000 X g ANALITIKAI ULTRACENTRIFUGÁLÁS (optikai kiértékelés) AZ (ULTRA)CENTRIFUGÁLÁS MÓDSZEREI SZEDIMENTÁLÁS – FLOTÁLÁS SŰRŰSÉG - GRADIENS ELVÁLASZTÁS LÉPCSŐZETES – FOLYAMATOS GRADIENS ÚSZÁSI SŰRŰSÉG (buoyant density) MEGHATÁROZÁS MOLEKULA TÖMEG – MÉRET – ALAK MEGHATÁROZÁS A CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS GYAKORLATA

A CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS MŰSZAKI MEGOLDÁSAI MOTOR – ROTOR ( 75.000 ford/perc !) Elektromos – mechanikus - áttételes Gázáramlásos (turbó – levegő) Forgó mágneses tér VÁKUUM RENDSZER Biztonsági berendezések Szigetelés - tömitések HŰTÉSI RENDSZER (+ 250C  - 150C) Termosztálás AUTOMATIKA – PROGRAMMOZÁS Reguláció, védelmi berendezések

A B ULTRA CENTRIFUGA FORGÓ RÉSZEK (ROTOROK) KILENDÜLŐ FEJES (SWING-OUT) B SZÖGROTOR (AXIÁLIS)

FOLYAMATOSAN TÖLTHETŐ ŰRÍTHETŐ ZÓNÁLIS ROTOR

A MÁJSEJTEK MEMBRÁN RENDSZEREINEK VÁZLATOS KÉPE

BIOLÓGIAI (SZÖVET) HOMOGENIZÁLÓ KÉSZÜLÉKEK

MÁJSEJTEK CITOPLAZMA MEMBRÁNJÁNAK ELŐÁLLITÁSA, TISZTÍTÁSA ÉS FRAKCIONÁLÁSA SŰRŰSÉG-GRADIENS ULTRACENTRIFUGÁLÁSSAL

MÁJSEJT PLAZMA MEMBRÁN PREPERÁTUM ELEKTRONMIKROSZKÓPOS (SEM) KÉPE

MÁJSEJTEK GOLGI-APPARÁTUSÁNAK ÉS EHRLICH ASCITES TUMORSEJTEK CITOPLAZMA MEMBRÁNJÁNAK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FRAKCIONÁLÁSA SŰRŰSÉG-GRADIENS ULTRACENTRIFUGÁLÁSSAL

MÁJSEJTEK GOLGI-APPARÁTUSÁNAK ELEKTRONMIKROSZKÓPOS KÉPE

G-I VCR KONTROL KEZELT G-II G-III EGÉRMÁJ GOLGI-APPARÁTUSÁNAK FRAKCIONÁLT ELVÁLASZTÁSA PREPARATÍV SŰRŰSÉG-GRADIENS ULTRACENTRIFUGÁLÁSSAL G-I VCR KEZELT KONTROL G-II G-III

AUTOMATIZÁLT BERENDEZÉS CENTRIFUGACSÖVEK FRAKCIONÁLT ÜRÍTÉSÉRE

EGÉRMÁJ GOLGI-APPARÁTUSÁNAK FRAKCIONÁLT ELVÁLASZTÁSA PREPARATÍV SŰRŰSÉG-GRADIENS ULTRACENTRIFUGÁLÁSSAL KONTROL VCR EHRLICH VCR