Analytical ultracentrifugation
ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್ ಒಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ಅನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾನಿಟರಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ನಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಯುಸಿ ಎಂದು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ), ಮಾದರಿಯ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನಿಂದ ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕಿನ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಡಯೋಡ್ ರಚನೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಹಳೆಯ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಫಿಲ್ಮ್ ಮೂಲಕ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಆಪರೇಟರ್ ಅನ್ವಯಿಕ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ಮಾದರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿರುದ್ಧ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರೊಫೈಲ್ನ ಅಕ್ಷದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಆಧುನಿಕ ಉಪಕರಣಗಳೊಂದಿಗೆ, ಈ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಣಿತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ನಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಮಾಹಿತಿಯು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳ ಒಟ್ಟು ಆಕಾರ, ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಎಯುಸಿ ಯೊಂದಿಗೆ ವಿವಿಧ ಅಣು ವರ್ಗಗಳಿಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು, ಡಿಎನ್ಎ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ಇತರ ಜೋಡಣೆಗಳಂತಹ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಅಲ್ಲದ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಉಪಘಟಕದ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೋಮೆಟ್ರಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಪಡೆಯಬೇಕಾದ ಅತ್ಯಂತ ಸರಳವಾದ ಅಳತೆಯು ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸೆಡಿಮೆಂಟ್ ಮಾಡಲಾಗುವ ಅಣುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಅನ್ವಯಿಕ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಕಣದ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ವೇಗದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಕಂಡಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸುಲಭತೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಹೆಲ್ತ್ ಬೆಂಬಲಿತ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಪ್ಯಾಕೇಜ್, ಸೆಡ್ಫಿಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾಗಿದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ಚಾಲನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಕದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಜೊತೆಗೆ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ವಿಶೇಷ ಕೋಶಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಕೋಶವು ಒಂದು ವಸತಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶುದ್ಧ ಸ್ಫಟಿಕ ಗಾಜಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಎರಡು ಕಿಟಕಿಗಳು, ಮತ್ತು ಒಂದು ಅಥವಾ ಎರಡು ವಲಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಧ್ಯಭಾಗವನ್ನು ಮತ್ತು ವಲಯ (ಗಳಿಗೆ) ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತುಂಬುವ, ವಸತಿಗೆ ಸ್ಕ್ರೂ ಪ್ಲಗ್ನೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ನಿರಂತರ ರಂಧ್ರವಿರುವ ರೋಟರ್ ಕುಹರದೊಳಗೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಜೀವಕೋಶವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಲರ್ ಇರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಎಯುಸಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳೆಂದರೆ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ವೆಲಾಸಿಟಿ ಮತ್ತು ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಇಕ್ವಿಲಿಬ್ರಿಯಮ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು. ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ವೇಗ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ವಿಶ್ಲೇಷಕಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರ-ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಧಾನದ ಗಾತ್ರದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಕಣದ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಚೌಕದೊಂದಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗದ ಗಾತ್ರದ-ಶ್ರೇಣಿಗಳ ರೋಟರ್ ವೇಗವನ್ನು 100 ಡಾ ನಿಂದ 10 ಜಿಡಿಎ ವರೆಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ರತಿ ಘಟಕಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಸಂಕೇತದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬಹು-ಸಂಕೇತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಗಿಲ್ಬರ್ಟ್-ಜೆಂಕಿನ್ಸ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ದರಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಪ್ರಭೇದಗಳ ನಡುವಿನ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ವೇಗ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಸ್ಥಿರ ಕೋನೀಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಈಕ್ವಿಲಿಬ್ರಿಯಮ್ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಈಕ್ವಿಲಿಬ್ರಿಯಮ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಅನಲೈಟ್ಸ್ನ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಮಾದರಿಯ ಸ್ಥಿರ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಸಿ (ಆರ್) ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರೋಟರ್ ವೇಗವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವು ಪರಸ್ಪರ ರದ್ದುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಇಳಿಜಾರು ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ದತ್ತಾಂಶ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನವನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ಅನಿಲ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಥಿಯೋಡರ್ ಸ್ವೆಡ್ಬರ್ಗ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಬುಯಾಂಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್ ಜಿಪ್ಪೆ-ರೀತಿಯ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬಯಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಅಸೋಸಿಯೇಷನ್ಸ್ (ಆರ್ಎಎಸ್ಎಂಬಿ-ಒಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್ ಫೋರಂ) ಸಮಕಾಲೀನ ಜೈವಿಕ ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಾಧನವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್. ಗಿಲ್ಬರ್ಟ್-ಜೆಂಕಿನ್ಸ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ಸ್ಫೋಟದ ಬಗ್ಗೆ ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವಿಕೆ ಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ತಂತ್ರಗಳು ಬಯೋಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್