Belangrijkste verschil - Centrifugatie met differentieel versus dichtheidsgradiënt

Centrifugatie is een scheidingsmethode waarbij de rotatie van het monster rond een vaste as een centrifugale (g) kracht produceert. De deeltjes of cellen in het monster worden door de middelpuntvliedende kracht door een vloeibaar medium naar beneden gedrukt. De snelheid van sedimentatie wordt bepaald door de dichtheid en de grootte van de deeltjes of cellen. Omdat de sedimentatie van deeltjes of cellen met verschillende dichtheden en afmetingen in verschillende snelheden plaatsvindt, zijn ze op een bepaald punt van centrifugatie fysiek van elkaar gescheiden. Differentiële centrifugatie en dichtheidsgradiëntcentrifugatie zijn de twee belangrijkste soorten centrifugatie. De grootste verschil tussen differentiële en dichtheidsgradiëntcentrifugatie is dat: fractionering wordt uitgevoerd op basis van de grootte in differentiële centrifugatie, terwijl fractionering wordt uitgevoerd op basis van de dichtheid in centrifugatie met dichtheidsgradiënt.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is differentiële centrifugatie? - Definitie, feiten, proces 2. Wat is centrifugeren met dichtheidsgradiënt? - Definitie, feiten, proces 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen differentiële en dichtheidsgradiëntcentrifugatie? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen centrifugeren met differentiële en dichtheidsgradiënt? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: dichtheid, dichtheidsgradiëntcentrifugatie, differentiële centrifugatie, differentiële pelletering, evenwichtscentrifugatie, isopycnische centrifugatie, snelheidszonecentrifugatie, grootte

Wat is differentiële centrifugatie?

De differentiële centrifugatie verwijst naar de eenvoudigste vorm van de centrifugatie. Het is ook bekend als differentieel pelleteren. De componenten van een cel kunnen worden gescheiden door differentiële centrifugatie. De differentiële centrifugatie is gebaseerd op de grootte van de deeltjes in de oplossing. Zo bezinken de deeltjes met verschillende groottes met verschillende snelheden tijdens het centrifugeren. De grotere deeltjes bezinken sneller dan de kleinere deeltjes. De sedimentatiesnelheid kan worden verhoogd door de middelpuntvliedende kracht te vergroten. De differentiële centrifugatie wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Differentiële centrifugatie

Idealiter wordt de differentiële centrifugatie gebruikt om cellen te oogsten of om ruwe subcellulaire fracties te produceren uit een weefselhomogenaat. Een leverhomogenaat kan bijvoorbeeld kernen, mitochondriën, lysosomen en membraanblaasjes bevatten. Wanneer het leverhomogenaat korte tijd op lage snelheid wordt gecentrifugeerd, bezinken de grote kernen in de pellet. Wanneer een hogere middelpuntvliedende kracht wordt gebruikt, bezinken mitochondriën ook in de pellet. Door de homogeniteit van biologische monsters vervuilt de sedimentatie altijd.

Wat is dichtheidsgradiëntcentrifugatie?

Dichtheidsgradiëntcentrifugatie verwijst naar een scheidingsmethode waarbij de stoffen worden geconcentreerd in de oplossingen van cesiumzouten of sucrose. Het is betrokken bij de fractionering van deeltjes op basis van de dichtheid van het drijfvermogen. De cesiumzouten of sucrose-oplossing wordt de dichtheidsgradiënt genoemd. De twee soorten dichtheidsgradiëntcentrifugatie zijn rate-zonale centrifugatie en isopycnische centrifugatie.

Rate-Zonale Centrifugatie

Tijdens de snelheid-zonale centrifugatie wordt het monster gelaagd als een smalle zone bovenop een dichtheidsgradiënt. Deeltjes bewegen met verschillende snelheden onder de middelpuntvliedende kracht op basis van hun dichtheid. De werkelijke sedimentatiesnelheid hangt voornamelijk af van de grootte en massa van de deeltjes. Omdat de dichtheid van de deeltjes hoger is dan de dichtheidsgradiënt, produceren alle deeltjes pellets. Dichtheidsgradiëntcentrifugatie wordt getoond in figuur 2.

Figuur 2: Centrifugatie met dichtheidsgradiënt

Isopycnic centrifugeren

Isopycnic centrifugatie begint met een homogene oplossing. Onder middelpuntvliedende kracht bewegen de deeltjes totdat hun dichtheid vergelijkbaar is met de dichtheidsgradiënt. Zo is de isopycnische centrifugatie ook bekend als drijvend of evenwichtscentrifugatie:. Biologische deeltjes zijn afhankelijk van de osmotische druk van de dichtheidsgradiënt. Daarom moet het gradiëntmedium een ​​vergelijkbare osmotische druk bevatten als de cellen of organellen.

Overeenkomsten tussen differentiële en dichtheidsgradiëntcentrifugatie

Verschil tussen differentiële en dichtheidsgradiëntcentrifugatie

Definitie

Differentiële Centrifugatie: Differentiële centrifugatie verwijst naar een scheidingsmethode waarbij de componenten van een cel worden gescheiden op basis van hun dichtheid in een centrifuge volgens de middelpuntvliedende kracht die ze ervaren.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Dichtheidsgradiëntcentrifugatie verwijst naar een scheidingsmethode waarbij de stoffen worden geconcentreerd in de oplossingen van cesiumzouten of sucrose.

Scheiding

Differentiële Centrifugatie: De scheiding vindt plaats op basis van de grootte van de deeltjes bij differentiële centrifugatie.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: De scheiding vindt plaats op basis van de dichtheid van de deeltjes in dichtheidsgradiëntcentrifugatie.

Soorten moleculen

Differentiële Centrifugatie: Differentiële centrifugatie wordt gebruikt om cellen, organellen of macromoleculen te scheiden.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Dichtheidsgradiëntcentrifugatie wordt gebruikt om moleculen of deeltjes te scheiden.

Type monster

Differentiële Centrifugatie: Een gehomogeniseerd orgaan wordt gebruikt als het monster bij differentiële centrifugatie.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Een gehomogeniseerde oplossing wordt gebruikt als het monster in dichtheidsgradiëntcentrifugatie.

Suiker oplossing

Differentiële Centrifugatie: Bij de differentiële centrifugatie wordt geen suikeroplossing gebruikt.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Bij de centrifugatie met dichtheidsgradiënt wordt een sucrose of een willekeurige suikeroplossing gebruikt.

Eenvoud van de methode

Differentiële Centrifugatie: Differentiële centrifugatie is gemakkelijk te gebruiken.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Dichtheidsgradiëntcentrifugatie is moeilijk te gebruiken.

besmetting

Differentiële Centrifugatie: Bij differentiële centrifugatie treedt geen verontreiniging op.

Dichtheidsgradiënt centrifugeren: Enige verontreiniging is altijd mogelijk bij dichtheidsgradiëntcentrifugatie.

Conclusie

Differentiële en dichtheidsgradiëntcentrifugatie zijn twee centrifugatiemethoden die worden gebruikt om deeltjes te scheiden. Differentiële centrifugatie scheidt deeltjes op basis van hun grootte. Echter, dichtheidsgradiëntcentrifugatie scheidt deeltjes. Het belangrijkste verschil tussen centrifugatie met differentiële en dichtheidsgradiënt is het type fysieke eigenschap waarop elk type centrifugatiemethode is gebaseerd.

Verwijzing:

1. "Centrifugatiescheidingen." Sigma-Aldrich, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Differentielle zentrifugation" door Thomasione - Eigen werk (oorspronkelijke tekst: selbst erstellt) (Public Domain) via Commons Wikimedia 2. "Density gradient" door De oorspronkelijke uploader was Mlw3559 op Engelse Wikibooks - Overgezet van en.wikibooks naar Commons. (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia