超离心技术简介

超离心技术简介

超速离心机的离心速度为每分钟60000转或更多，离心力约为重力加速度的500000倍。在操作技术上，最常用的是差速离心和密度梯度离心。前者是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。欲分离沉降系数接近的物质，则广泛使用密度梯度离心法。这种方法使用一种密度能形成梯度（在离心管中，其密度从上到下连续增高）又不会使所分离的生物活性物质凝聚或失活的溶剂系统，离心后各物质颗粒能按其各自的比重平衡在相应的溶剂密度中形成区带。

一、差速离心

差速离心是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。离心速度较低，较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。

原理：不同沉降系数的组分在不同的离心速度下沉降的速度不同，以此用来分离亚细胞组份。物体围绕中心轴旋转时会受到离心力的作用，离心力越大，被离心物质沉降得越快。

应用：此法多用于分离细胞匀浆中的各种亚细胞组分，用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法可使细胞质膜破损，形成细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器和细胞组分组成的混合

匀浆，再通过差速离心将各种质量和密度不同的亚细胞组分和各种颗粒分开。

二、密度梯度离心

密度梯度离心使用一种密度能形成梯度（在离心管中，其密度从上到下连续增高）又不会使所分离的生物活性物质凝聚或失活的溶剂系统，离心后各物质颗粒能按其各自的比重平衡在相应的溶剂密度中形成区带。常用的密度梯度溶剂是蔗糖或氯化铯（CsCl）溶液。用蔗糖时，先将蔗糖溶液制成密度梯度溶液，再在其顶端加样品。离心后，如欲收集所分离的组分，可在离心管的下端刺一小洞，然后分部收集。如用CsCl这种密度大又扩散迅速的溶剂系统时，可将样品均匀地混合于溶剂中。离心达到平衡后，CsCl溶液形成密度梯度，样品中各组分也在相应密度处形成区带。

原理：离心介质以连续密度梯度分布，通过离心、每种物种悬浮到与自己密度相当的介质区。当不同颗粒存在浮力密度差时，在离心力场下，在密度梯度介质中，颗粒或向下沉降，或向上浮起，一直移动到与它们各自的密度恰好相等的位置，在这里颗粒没有重量，不管离心多长时间，它们再也不移动了，形成一系列密度区。从而使不同浮力密度的物质得到分离。

应用：此法常用CsCl、蔗糖、甘油等做介质,一般应用于物质的大小相近，而密度差异较大时。常用来分离提取核酸、富含AT和富含GC的DNA、亚细胞器和质粒等。

发展前景：超离心技术是研究细胞及其组分最常用的分析方法，随着学科的交叉与融合，当今几乎没有那些生物学问题与细胞生物学无关。细胞生物学的研究与发展离不开对单个细胞的研究，因此，超离心技术队研究细胞生物学有着举足轻重的地位，其发展前景也十分广阔。