Плотности градиент, формирование

Методы формирования градиентов плотности в настоящее время хорошо разработаны. Путем наслоения растворов при помощи пипетки можно получить ряд дискретных слоев с последовательно уменьшающейся плотностью. Распределение плотности в этом случае становится плавным либо после стояния градиента в течение некоторого времени, либо после легкого перемешивания проволокой. Постепенное сглаживание градиента при стоянии — длительный процесс, однако таким путем можно легко получить любые нелинейные градиенты. По-видимому, наиболее распространенное устройство для формирования градиента плотности — два сообщающихся цилиндра с содержащимися в них равными объемами раствора разной плотности. Содержимое цилиндра с более плотным раствором непрерывно перемешивается и медленно выпускается в центрифужную пробирку (фиг. 41). Если оба цилиндра имеют одинаковые размеры, то образуется линейный градиент плотности. Обычно это приспособление делается из [c.194]

Рис. 62. Формирование нелинейных градиентов плотности растворов в сообщающихся цилиндрических сосудах разного диаметра (см. текст)

Растворы для формирования ступенчатого градиента плотности сахарозы (состав растворов см. 3.1). [c.155]

Вещества, используемые для формирования градиента плотности. Для формирования градиента плотности необходимо иметь инертные, нетоксичные и быстрорастворимые в воде и солевых растворах вещества. Эти вещества должны обладать большим молекулярным весом и высокой плотностью при низкой вязкости. Высокая плотность градиентного раствора необходима для того, чтобы можно было формировать крутой градиент, а низкая вязкость градиента способствует более быстрой седиментации частиц, быстрому установлению равновесия и упрощает процедуру фракционирования содержимого градиентной пробирки. При анализе фракций эти вещества не должны мешать определению содержания белка и измерению поглощения в ультрафиолетовой области. И главное требование эти вещества должны быть индифферентны к вирусным частицам. [c.70]

Рассмотрим ряд примеров изменения характеристик полимерных прослоек по толщине, свидетельствующих о наличии пограничных слоев. В [108] исследовали изменение плотности полимерной матрицы из эпоксидных смол (диановой ЭД-20 и диглицидилового эфира резорцина), отвержденных ж-фенилен-диамином. Пленки получали между пластинками алюминия и стекла, в том числе обработанном диметилдихлорсиланом. Из рис. 4.3 видно, что при формировании полимера как на высоко-, так и на низкоэнергетической поверхности наблюдается масштабный эффект, причем наибольшая плотность фиксируется в пограничном слое толщиной до 0,2-10 м. С увеличением толщины пленки плотность снижается, а при толщинах более 0,8-10 м — остается практически постоянной. Характерно, что на поверхности, обработанной силаном, абсолютные значения плотности выше, чем на необработанном субстрате, однако градиент плотности по толщине примерно одинаков. [c.89]

Наиболее часто для формирования градиентов плотности используется сахароза, по своим свойствам соответствующая указанным выще требованиям. Кроме того, она дешева и ее раствор обладает определенной вязкостью, способствующей стабилизации зон в то же время эта вязкость не настолько высока, чтобы препятствовать движению заряженных молекул и частиц. Для этой же цели можно применять и другие вещества, например глицерин, этиленгликоль, тяжелую воду и в ограниченном диапазоне концентраций этанол. [c.27]

Тем не менее, ввиду широкой распространенности метода ИЭФ в жидкостных колонках следует рассмотреть его особенности. Процесс ИЭФ белков здесь протекает в растворе амфолитов без носителя. Опасность конвекционного перемешивания слоев жидкости блокируется созданием по высоте колонки достаточно крутого линейного градиента плотности раствора сахарозы, которая не мешает формированию градиента pH и фокусированию белков. Колонку заполняют с помощью перистальтического насоса из смесителя градиента того же типа, что используется для приготовления линейных градиентов плотности растворов сахарозы для ультрацентрифугирования [Остерман, 1981]. На дно колонки амфолиты поступают в 50%-ном растворе сахарозы, к ее верхнему концу концентрация сахарозы снижается до 5%. [c.67]

Если диаметр резервуара меньше диаметра смеситель (рис. 52, 2), то начальные изменения плотности относительно невелики и градиент начинается более полого, чем линейный. Это будет компенсировано резким изменением плотности в конце формирования градиента. Теперь ситуация становится обратной. Вогнутый градиент с резким нарастанием плотности в области высоких ее значений образуется в том случае, если в резервуаре находится более плотный раствор сахарозы (в). Вносить его в пробирку можно только на дно, через иглу шприца. [c.216]

Растворы для формирования градиента плотности сахарозы а) 0,8 М сахарозы, 50 мМ хлорида натрия, 50 мМ трис-НС1 буфера при рН=7,8, 2 мМ хлорида магния б) 1,0 М сахарозы, 50 мМ хлорида натрия, 50 мМ трис-НС1 буфера при pH=7,8, 2 мМ хлорида магния в) 1,5 М сахарозы, 50 мМ хлорида натрия, 50 мМ трис-НС1 буфера при pH=7,8, 2 мМ хлорида магния. [c.168]

В настоящее время существует несколько модификаций метода градиентного центрифугирования, основанного на разделении частиц по скорости седиментации или плотности в среде, где отсутствует конвекция жидкости. Они отличаются в основном в следующем в материале, применяемом для образования градиента, в способах формирования самого градиента и в скорости вращения ротора и продолжительности центрифугирования. [c.59]

Андерсон [160] описал устройство применяемое для формирования градиента (рис, 19). Прибор СОСТОИТ из двух шприцев, содержащих два раствора различной плотности. Шприцы присоединены общим выводным капилляром, где происходит смешивание растворов. Капиллярную трубку опускают в центрифужную про-бирку. При постоянной скорости поршней в шприцах концентрация сахарозы в растворе, оттекающем из устройства изменяется линейно со временем. При этом в центрифужной пробирке создается линейный градиент сахарозы. Такой сформированный градиент стабилен в течение нескольких часов. Кроме линейного градиента, такое устройство может формировать градиенты других форм при помощи кулачков различной формы которые изменяют скорость движения поршней по любой заданной программе. Эти различные формы градиента можно использовать ддя разделения смесей, содержащих компоненты с различной скоростью седиментации или плотностью. Например, если смесь содержит три компонента плотностью 1,12, 1,14, 1,25 г/мл, идеальный градиент в этом случае должен иметь 8-форму. Он должен быть пологим в зоне плотности от 1,10 до 1,16 г/мл, чтобы первые два компонента, близкие по плотности, достаточно хорошо отделились за определенное время. Затем градиент должен быть крутым в зоне плотности от 1,16 до 1,30 г/мл, чтобы третий компонент расположился на некотором расстоянии от дна пробирки. [c.203]

Для формирования градиента в зональных роторах фирма МСЕ (Англия) выпускает приборы двух типов. На рисунке 21 изображен прибор для формирования фиксированного градиента плотности. [c.204]

Рис. 21, Прибор для формирования фиксированного градиента плотности в зональном роторе.

Время сохранения преформированного градиента в таких неравновесных условиях должно зависеть от длины пробирки, подобно тому как от нее зависит время формирования градиента. Действительно, можно показать, что в центральной трети пробирки преформированный градиент любого профиля сохранится неизменным в течение времени /о=0,15 — (в часах). Для нормального случая истинно равновесного центрифугирования, независимо от использования преформирования, скорость вращения выбранного ротора однозначно определяется заданным интервалом плотностей градиента Др. Приведенную выше формулу для Др в практических целях можно переписать, выразив угловую скорость вращения ротора <о (рад/с) через число тысяч оборотов в минуту N([c.252]

Стремление выращивать монокристаллы с малой плотностью дислокаций, или вообще бездислокацион-ные, способствовало к появлению большого числа приемов, направленных на достижение этих целей. Идея этих приемов главным образом сводится к снижению тепловых потоков с поверхности кристалла, уменьшению радиальных градиентов температуры, т. е. формированию плоского фронта кристаллизации. Такое направлепие не случайно. Большинство работ, посвященных вопросу выращивания монокристаллов с малой плотностью дислокаций [75—77], указывают именно на необходимость создания условий, обеспечивающих плоский фронт кристаллизации. [c.218]

Рис. 9. Прибор для электрофореза в градиенте) плотности в начале электрофоретического разделения [985]. А, Л-образная трубка. Б. Составные части поршня. 1 — аппарат для создания градиента плотности 2 — двухходовой кран 5 —трехходовой кран — пластмассовый шприц для вне сения пробы 5 — пропускание воздуха для перемешивания раствора при формировании градиента 6 — ось редуктора, понижающего число оборотов мотора 7—нитка 8 — анодная платиновая спираль Р —градиент —поршень /7 —проба в выбранном положении /2 — насыщенный раствор сахарозы 75 —пробка из полиакриламидного геля 74 — насыщенный раствор хлористого натрия /5 — катод 75 —водяная рубашка для термостатировання 77—пластмассовая трубка 75 —зубчатая насечка 7Р —пробка из полиакриламида или агарозы 20 — уплотнительное кольцо 21 — наконечник для присоединения пластмассовой трубки.

Рис. 9. Прибор для электрофореза в градиенте) плотности в начале <a href="/info/139174">электрофоретического разделения</a> [985]. А, Л-<a href="/info/1360445">образная трубка</a>. Б. <a href="/info/166561">Составные части</a> поршня. 1 — аппарат для <a href="/info/573826">создания градиента плотности</a> 2 — <a href="/info/392809">двухходовой кран</a> 5 —<a href="/info/1360330">трехходовой кран</a> — пластмассовый шприц для вне сения пробы 5 — <a href="/info/759705">пропускание воздуха</a> для <a href="/info/310548">перемешивания раствора</a> при <a href="/info/445112">формировании градиента</a> 6 — ось редуктора, понижающего <a href="/info/1267148">число оборотов мотора</a> 7—нитка 8 — <a href="/info/1712171">анодная платиновая</a> спираль Р —градиент —поршень /7 —проба в выбранном положении /2 — <a href="/info/2672">насыщенный раствор</a> сахарозы 75 —пробка из <a href="/info/105837">полиакриламидного геля</a> 74 — <a href="/info/579141">насыщенный раствор хлористого</a> натрия /5 — катод 75 —<a href="/info/676181">водяная рубашка</a> для термостатировання 77—<a href="/info/377297">пластмассовая трубка</a> 75 —зубчатая насечка 7Р —пробка из полиакриламида или агарозы 20 — <a href="/info/930767">уплотнительное кольцо</a> 21 — наконечник для присоединения пластмассовой трубки.

Одна из особенностей высокотемпературной кристаллизации состоет в том, что окончательное формирование реальной структуры монокристаллов не завершается актом фазового перехода. В условиях высоких температур и критических по величине температурных градиентов интенсивно протекают всевозможные процессы. Среди них важное место занимают процессы, связанные с остаточными термоупругими напряжениями и их релаксацией (в результате пластической деформации монокристаллов). Кроме того, в высокоградиентном температурном поле возможны и процессы переноса вещества, а также процессы, связанные с кристаллизацией вещества во включениях, содержащих расплав нестехиометрического состава. Не исключены и твердофазные химические реакции, влияющие на плотность точечных дефектов, а также на валентное состояние отдельных компонентов вещества и примесей. [c.64]

Как следует из детального анализа процесса перемешивания и горения, в турбулентном пламени в следе на некотором расстоянии от стабилизатора могут оказаться небольшие количества избыточного кислорода или горючего, если состав смеси в основном потоке является бедным или богатым соответственно. Эти реагирующие вещества в следе вступают в реакцию и увеличивают скорость тепловыделения в критическом объеме зажигания. Следовательно, горячий циркулирующий вихрь, протекая над соответствующей поверхностью стабилизатора, доставляет стабилизатору тепло. Это тепло теплопроводностью передается в верхнюю часть стабилизатора и нагревает слой предварительно перемешанной смеси, которая, перемещаясь по дуге в 80° от передней критической точки до точки отрыва, участвует в процессе формирования пограничного слоя. В результате образуется тепловой пограничный слой, который после отрыва образует с динамическим пограничным слоем соответствующую комбинацию свободных теплового и динамического слоев. На фиг. 6, а и б приводятся шлирен-фотографии градиента плотности в тепловом свободном слое, которые показывают, что положение слоя, начиная от точки отрыва, не зависит от присутствия пламени. Однако при горении отмечается небольшое утолщение шлирен-изображения в области светящейся вершины пламени. Мы полагаем, что наблюдаемый в более широкой области градиент плотности или тепловой градиент является следствием локального термически ускоренного процесса перемешивания и скорости переноса тепла в треугольной зоне перемешивания, заполненной мелкими вихрями. Как указывалось выше, мы считаем, что эта переходная зона является областью высокой проводимости, посредством которой горючие реагенты, имеющие среднюю температуру пограничного слоя, вырываются из этого [c.238]

Влияние реншма перемешивания воды с раствором коагулянта также проявляется двояко. Как показали наши исследования [110, 134—136], перемешивание с умеренной интенсивностью (GT = 1,2-10 ) позволяет ускорить хлопьеобразование, увеличить плотность коагулированной взвеси и снизить на 10—20% расход коагулянта. Последнее обстоятельство отмечено и другими исследователями [137 (стр. 231), 138, 139]. Олнако увеличение критерия Кэмпа до 4,1-10 приводило к замедлению формирования хлопьев во всем диапазоне принятых Св, что объяснено нарушением при высоких скоростных градиентах тиксотропной обратимости коагуляционных структур (подробнее о влиянии перемешивания см. гл. VIII). [c.177]

Дополнительный теоретический анализ естественного градиента pH выполнен Свенссоном [9, 12] в 1961 и 1962 годах. Он предложил заменить многокамерный прибор градиентом плотности и описал свойства амфолитов-носителей, пригодных для формирования стабильного градиента pH. Свеиссон рекомендовал использовать низкомолекулярные амфолиты, обладающие буферными свойствами и- проводимостью в изоэлектрической точке . Поиски подходящих носителей показали [12, 13], что доступные амфолиты не вполне пригодны для работы, особенно при pH 4—7. Для этой цели более или менее пригодны смеси пептидов, полученные частичным гидролизом белков, однако их присутствие затрудняет анализ разделяемых смесей [13]. До настоящего времени наиболее удачными амфолитами оказались соединения, которые были специально синтезированы для этих целей. [c.301]

ИОНОВ И гидроксильных групп ОН в растворе. Добавление нитрата серебра в дисперсную среду положительно заряженных частиц Agi приводит к появлению эквивалентного количества ионов N0 или противо-ионов. Наличие заряженных частиц и противвионов приводит к формированию вблизи поверхности двойного электрического слоя. Его не следует представлять в виде некоторой фиксированной структуры (типа обкладок конденсатора), поскольку он формируется в динамических условиях под воздействием электростатического взаимодействия (притяжения) и диффузии из раствора с постоянной концентрацией ионов. Эти противоположно направленные процессы и приводят к образованию характерного размытого распределения противоионов, показанного на рис. 6.9, а (по направлению от поверхности к раствору плотность зарядов падает). Это распределение по характеру напоминает распределение по высоте плотности в атмосфере в поле силы тяжести. При больших электростатических силах ширина распределения уменьшается Распределение-ионов разного знака в диффузном слое можно количественно выразить с помощью электрического потенциала двойного слоя. Введем координату х, направленную от поверхности сф)ерической частицы (рис. 6.9, ). Примем, что в точке х = >, которая соответствует стандартному значению потёнциала, ц = 0. Обозначим потенциал при л = 0 (т.е. на частице), называемый поверхностным потенциалом, фд. Уравнение Пуассона, связывающее дивергенцию градиента электрического потенциала в данной точке с плотностью заряда в этой же точке, имеет следующий вид [c.213]

В 1961 г. в журнале Nature были опубликованы работы двух групп авторов, сыгравшие исключительную роль в формировании современных представлений о процессах биосинтеза белка. В обоих случаях было использовано препаративное ультрацентрифугирование в одном из них компоненты бесклеточнои системы разделяли в градиенте плотности хлористого цезия, в другом использовали градиенты концентрации сахарозы. [c.8]

Сила / положительна, если х отрицательно, и наоборот, на основании чего можно сделать вывод, что полимерные молекулы стремятся собраться при г = Го х = 0). В большинстве опытов исходное распределение растворителей и полимера однородное и формирование градиента плотности происходит одновременно с образованием полосы полимера. Это сложный процесс, характер которого зависит от скоростей различных седиментационных процессов. Представляет интерес рассмотре ть гипотетический случай, когда градиент плотности был установлен до того, как началась седиментация полимера. Практически примерно так обстоит дело в тех системах, в которых скорость образования градиента плотности высока по сравнению со скоростью образования полосы полимера. Теперь рассмотрим, что будет происходить с полимером под действием силы /, выражаемой уравнением (X111-3), если исходное распределение полимера было однородным в широком интервале значений (рис. 290). В предположении, что уравнение (XII1-3) применимо во всем интересующем нас интервале, можно считать, что каждая полимерная молекула подвергается действию силы, пропорциональной расстоянию от центра л = 0. На ранних стадиях процесса влияние диффузии будет незначительно, за исключением краев Р и Q, так как только в этих точках имеется градиент концентра- [c.424]

Отводную трубку опускают в цептрифужную пробирку и прислоняют к внутренней стенке так, чтобы эта трубка все время находилась чуть выше уровня раствора, наполняющего эту пробирку. Поскольку в ходе формирования градиента концентрация сахарозы в растворе постепенно снижается, то в пробирке мепее концентрироваиный раствор наслаивается на слои более концентрированного раствора таким образом формируется непрерывный градиент плотности. Если С] орость вытекания жидкости из смесителя достаточно мала, то существенного перемешивания раствора сахарозы в центрифужной пробирке пе происходит. Насколько мне известно, оптимальная скорость наполнения пробирки сахарозным градиентом еще не установлена, однако принято считать, что продолжительность нриготовления одного градиента составляет 10—15 мин. Если экспериментатор пон елает проверить свой собственный метод приготовления градиента, то ему потребуется только расфракционировать градиент так, как это будет описано далее, и определить коэффициент преломления каждой фракции. [c.129]

Важное значение имеет также плотность исследуемого раствора. Она должна быть равной или по крайней мере близкой к плотности ореды в месте его введения. В связи с тем что измерение плотностей жидкостей в малых объемах является трудоемкой процедурой, для создания условий, при которых исследуемый раствор и среда будут иметь одинаковую плотность,, применяются более простые методы. Свенссон и др. [1265] предложили в месте введения пробы создавать уступ плотности — крутой локальный градиент плотности. В этом случае достигается хорошее приближение к идеальной плотности пробы, так как она может быть любой в пределах плотностей верхнего и нижнего краев уступа . Обычно формирование слоя исследуемой пробы проходит успешно, если градиент плотности в месте ее внесения настолько крут, что расстояние между этим местом и слоем, имеющим одинаковую с пробой плотность, не превышает нескольких миллиметров. В этом случае раствор пробы почти лэминарно перемещается вверх или вниз до уровня равной с ним плотности и образует тонкую горизонтальную полосу. Если же градиент плотности слишком пологий и (или) расстояние между местом внесения пробы и слоем с равной плотностью велико, то перемещение пробы вплоть до достижения ею этого слоя будет сопровождаться конвекционными токами, ухудшающими качество стартовой зоны. Поскольку при электрофорезе в градиенте плотности в отличие от изоэлектрического фокусирования толщина стартовой зоны существенно влияет на качество разделения, правильное внесение пробы имеет исключительно важное значение. [c.27]

Рис. 1.9. Формирование зон плазмидной и хромосомной ДНК в градиенте плотности s l. В УФ свете сфотографирована центрифужная пробирка, в которой произошло разделение плазмидной и хромосомной ДНК после центрифугирования прн 55 000 об/мнн в течение 22 ч.

Рис. 1.9. Формирование зон плазмидной и хромосомной ДНК в <a href="/info/98949">градиенте плотности</a> s l. В УФ свете сфотографирована <a href="/info/139998">центрифужная пробирка</a>, в которой произошло разделение плазмидной и хромосомной ДНК <a href="/info/105863">после центрифугирования</a> прн 55 000 об/мнн в течение 22 ч.

Случай 3. Опасность кристаллизации соли у дна пробирки. По мере формирования градиента, например, при равновесном центрифугировании в концентрированном растворе s l (см. ниже), плотность раствора и концентрация соли у дна пробирки возрастают и могут достигнуть значений, соответствующих насыщению раствора (р=1,91 г/см ), т. е. начнется выпадение кристаллов соли. Плотность их высока (для s l она составляет 4 г/см ), и развивается очень большое локальное давление на дно пробирки, а через него —и на гнездо ротора. Это давление может разрушить пробирку и привести к аварии ротора. [c.192]

Можно построить номограммы, подобные приведенным, но более точные, для определения Sao.w без маркера, по положению частиц в результате центрифугирования в линейном градиенте сахарозы. В этом случае их следует строить отдельно для каждого ротора и наперед условиться о заполнении полусферического дна пробирки подущкой определенного объема, не участвующей в формировании градиента плотности раствора сахарозы. Сам градиент тоже должен иметь строго определенный объем. Все эти ограничения не слишком обременительны, но не следует забывать, что при раскапывании градиента точность определения положения пиков соответствующих зон не очень высока, так что определение значений s o.w с точностью, превышающей 5%. вряд ли реально. [c.232]

Другой подход связан с использованием концентрированных растворов солей. Они могут быть весьма плотными, не внося существенных изменений в вязкость среды. Na l и КС1 не годятся для этой цели, так как составляющие их элементы принадлежат к числу относительно легких и не могут обеспечить необходимой плотности растворов. Но уже Nal и KI отвечают поставленной задаче, также как s l, S2SO4 и некоторые другие (в том числе и органические) соли цезия и рубидия. Малая вязкость растворов солеи имеет и отрицательную сторону она настолько облегчает их собственную диффузию, что рассчитывать на сохранность в течение длительного времени искусственно сформированного градиента плотности не приходится. Зато при достаточно ]больших скоростях вращения ротора сами молекулы этих солей оседают под действием центробежной силы, создавая градиент плотности, нарастающий от мениска ко дну пробирки. Формированию такого градиента противодействует диффузия, идущая от более концентрированных слоев раствора к менее концентрированным. При достаточной продолжительности центрифугирования оба процесса приходят в равновесие и устанавливается стабильный для данной скорости вращения градиент плотности солевого раствора. Если начальную плотность раствора соли обозначить ро, то после сформирования градиента плотность раствора у дна пробирки будет больше Ро, а у мениска — меньше р . [c.242]

Сначала выбирают среднее значение плотности р , например 1,7 г/см . Затем, в зависимости от предполагаемого различия плотностей компонентов смеси, задают интервал плотности — разность ее значений у дна и у мениска градиента после его формирования, например Лр=0,24 г/см . Объем градиента определяется также заранее. Для ротора SW50.1 при заполнении пробирок целиком можно взять объем 5 мл. [c.251]

Легко видеть, что средняя плотность раствора s l останется равной 1,7 г/см , но ступенчатое преформирование участков с нарастающей ко дну плотностью растворов в несколько раз сократит время формирования плавного равновесного градиента по всей пробирке. [c.252]

Проведенное рассмотрение переориентации градиента в угловых роторах делает возможным ознакомление с крайним случаем такой переориентации — в роторах с вертикально стоящими пробирками. Оказалось, что такие роторы имеют определенные преимущества по сравнению с угловыми и бакет-роторами. Сначала преформируют градиент плотности и его слои располагаются горизонтально (рис. 70, а). По мере плавного разгона ротора до частоты вращения 1 ООО об/мин слои градиента переориентируются. так, что в конце концов распо- лагаются вертикально (б—г). При остановке ротора происходит обратная переориентация градиента и зон частиц, как и в случае углового ротора. Даже в этом, крайнем случае ни градиент, ни зоны не искажаются, если остановка ротора производится достаточно плавно. Преимущество быстроты формирования равновесного градиента плотности здесь выражено максимально, так как вся длина градиента укладывается в диаметре пробирки. [c.257]

После формирования градиента плотности раствора сахарозы в вертикальной пробирке на него, как обычно, наслаивают раствор исходного препарата. Находясь в растворе сахарозы малой концентрации, препарат в ходе переориентации градиента оказывается распластанным вдоль ближайшей к оси ротора стенки пробирки. Толщина его слоя при этом уменьшается в несколько раз, что способствует лучшему разделению зон. Для того чтобы к моменту начала осаждения частиц слой препарата отошел от стенки пробирки и принял оптимальную форму прямоугольного сечения, на него предварительно иаслаи- [c.257]

Для формирования градиентов плотности различной крутизны пользуются системой из двух механически управляемых шприцов, которые заполняют растворами неодинаковой плотности. Различные градиенты можно создавать, изменяя относительную скорость движения поршней. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология