Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la...
-
Upload
allegra-motta -
Category
Documents
-
view
215 -
download
2
Transcript of Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la...
![Page 1: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/1.jpg)
Centrifugazione
• Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo).
• Viene sfruttata la differenza di densità tra le particelle ed il mezzo in cui sono sospese
![Page 2: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/2.jpg)
Il principio della centrifugazione
Sospensione
Campo gravitazionale indotto con la
centrifugazione
Precipitato (pellet)
Sopranatante
Separazione completata
![Page 3: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/3.jpg)
Campo centrifugo
• Il campo centrifugo (G) è dato da:
• Dove è la velocità di rotazione espressa in radianti·s-1 r è la distanza dall’asse di rotazione.
• Per esprimere la velocità di rotazione in giri·min-1 (RPM):
• Il campo centrifugo viene quindi definito come:
rG 2
60
2 RPM
rRPM
G
3600
)(4 22
![Page 4: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/4.jpg)
Campo centrifugo relativo
• In genere il campo centrifugo viene espresso come campo centrifugo relativo (RCF) come multiplo della costante gravitazionale (980 cm·s-2):
• Che diventa:
rRPM
g
GRCF
9803600
)(4 22
rRPMRCF 25 )(1011.1
![Page 5: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/5.jpg)
Velocità di sedimentazione
raF mp23 )(
3
4
avF 60
Per F = F0 il moto è rettilineo uniforme
raav mp23 )(
3
46
![Page 6: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/6.jpg)
Velocità di sedimentazione
ra mp 22 )(
9
2
Velocità di sedimentazione della particella
Densità della particella
Densità del mezzo
Viscosità del mezzo
Costante per una sfera
Campo gravitazionale
Raggio della particella
![Page 7: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/7.jpg)
Velocità di sedimentazione
• Se una particella ha una densità uguale a quella del mezzo:
non vi è sedimentazione.
0
0
mp
mp
![Page 8: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/8.jpg)
Tempo di sedimentazione
• Il tempo di sedimentazione si ottiene attraverso l’integrazione della legge di Stokes tra due raggi:
– rt = raggio di rotazione alla superficie e
– rb = raggio di rotazione al fondo
t
b
mp r
r
at ln
)(2
922
rb
rt
![Page 9: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/9.jpg)
Coefficiente di sedimentazione
ra mp 22 )(
9
2
S
![Page 10: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/10.jpg)
Coefficiente di sedimentazione
1 S (Svedberg) = 10-13
![Page 11: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/11.jpg)
Centrifughe
• Centrifuga da banco • Ultracentrifuga
![Page 12: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/12.jpg)
Centrifughe
RPM g
• Da banco 4000-6000 3000-7000
• Micro max. 16000 max. 22000
• Super ~ 25000 ~ 60000
• Ultra ~ 80000 ~ 600000
![Page 13: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/13.jpg)
Centrifugazione differenziale
• All’inizio le particelle sono distribuite uniformemente nel mezzo (A), alla fine (Z) sono sedimentate in funzione delle loro dimensioni e della loro densità.
Tempo di centrifugazione
Cam
po c
en
trifugo
Solvente
Particellepiccole
Particellemedie
Particellegrandi
A Z
![Page 14: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/15.jpg)
• Centrifugazione in gradiente di densità:
– Zonale– Isopicnica (uguale densità)
![Page 16: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/16.jpg)
Centrifugazione zonale
• All’inizio le particelle sono stratificate al di sopra del gradiente (A), alla fine (Z) sono sedimentate in funzione delle loro dimensioni, della loro densità e della densità del mezzo.
Cam
po c
en
trifugo
Gra
die
nte
di densi
tà
Campione
Particellepiccole
Particellemedie
Particellegrandi
A Z
![Page 17: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/18.jpg)
Centrifugazione zonale(con centrifuga apposita)
1. Il gradiente è caricato nel rotore.
2. il rotore è accelerato lentamente, il gradiente si riorienta
3. Il campione è pompato ad una estremità del rotare
4. Il campione sedimenta radialmente
5. Alla fine il rotore decelera lentamente,
6. Il gradiente si riorienta senza disturbare le bande di particelle
7. Le bande vengono estratte usando una pompa peristaltica.
![Page 19: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/19.jpg)
Centrifugazione isopicnica
• All’inizio le particelle sono disperse nel mezzo (A) che ha densità uguale a quella delle particelle che si vogliono separare, alla fine (Z) le particelle galleggiano alla densità del mezzo uguale alla loro.
A Z
Particellepiccole
Particelle medie che si voglionoseparare
Particellegrandi
Cam
po c
en
trifugo
![Page 20: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/20.jpg)
Centrifugazione isopicnica con gradiente
• All’inizio le particelle sono disperse nel mezzo (A), durante la centrifugazione si forma il gradiente, alla fine (Z) le particelle galleggiano alla densità del gradiente uguale alla loro.
A Z
Particellepiccole
Particellemedie
Particellegrandi
Cam
po c
en
trifugo
![Page 21: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/21.jpg)
Rotori I rotori ad angolo fisso hanno piccole
differenze tra rmax e rmin
Il tempo richiesto per la sedimentazione è minore per rotori ad angolo fisso
I rotori ad angolo fisso sono più pesanti e necessitano di una maggiore energia per operare
I rotori a bracci mobili (Swing out) sono da preferire per centrifugare cellule e particelle
Per sedimentare macromolecole e particelle fini si usano rotori ad angolo fisso
I rotori a brazzi mobili sono da preferire per la centrifugazione su gradiente.
Rotore ad angolo fisso
Rotore swing-out
rmax - rmin
rmax - rmin
![Page 22: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/22.jpg)
Gradiente su rotore swing-out
![Page 23: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/24.jpg)
Rotori
• Rotore ad angolo Fisso
• Rotore swing-out
• Rotore zonale
![Page 25: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/25.jpg)
Attenzione ai rotori !!!
![Page 26: Centrifugazione Alle sospensioni viene applicato un campo gravitazionale artificiale attraverso la rotazione ad alta velocità (Campo centrifugo). Viene.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022070312/5542eb50497959361e8c0833/html5/thumbnails/26.jpg)