Analytical ultracentrifugation
વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન એ એક વિશ્લેષણાત્મક તકનીક છે જે અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજને ઓપ્ટિકલ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સ સાથે જોડે છે. વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજ (સામાન્ય રીતે એયુસી તરીકે સંક્ષિપ્તમાં) માં, નમૂનાના સેડિમેન્ટેશન પ્રોફાઇલનું ઓપ્ટિકલ ડિટેક્શન સિસ્ટમ દ્વારા વાસ્તવિક સમયમાં નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. નમૂનાને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ શોષણ અને/અથવા હસ્તક્ષેપ ઓપ્ટિકલ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સેન્સિટિવ સિસ્ટમ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવે છે, જે પ્રકાશ-સંવેદનશીલ ડાયોડ એરે દ્વારા અથવા જૂના મશીનોમાં ફિલ્મ દ્વારા મોનિટર કરવામાં આવે છે. આમ ઓપરેટર લાગુ કરેલા કેન્દ્રત્યાગી ક્ષેત્રના પરિણામે સમય સાથે પરિભ્રમણ રૂપરેખા અક્ષ વિરુદ્ધ નમૂનાની સાંદ્રતામાં ફેરફારનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે. આધુનિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન સાથે, આ અવલોકનો ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે ડિજિટાઇઝ થાય છે અને વધુ ગાણિતિક વિશ્લેષણ માટે સંગ્રહિત થાય છે. વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજમાંથી જે માહિતી મેળવી શકાય છે તેમાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સનો કુલ આકાર, મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં રચનાત્મક ફેરફારો અને મેક્રોમોલેક્યુલ્સના કદના વિતરણનો સમાવેશ થાય છે. એયુસી સાથે પ્રોટીન, ડીએનએ, નેનોપાર્ટિકલ્સ અથવા વિવિધ પરમાણુ વર્ગોમાંથી અન્ય સંયોજનો જેવા મેક્રોમોલેક્યુલ્સના બિન-સહસંયોજક સંકુલ અને સંતુલન સ્થિરાંકોની સંખ્યા અને પેટા એકમ સ્ટોઇકિયોમેટ્રી વિશે માહિતી મેળવવી શક્ય છે. મેળવવાનું સૌથી સરળ માપ એ સેડિમેન્ટેશન ગુણાંક છે, જે સેડિમેન્ટ કરવામાં આવતા અણુઓના કદ પર આધાર રાખે છે. આ કણના અવસાદન વેગ અને અવસાદનું કારણ બને છે તે લાગુ કરાયેલ પ્રવેગકનો ગુણોત્તર છે. આધુનિક કમ્પ્યુટર્સ સાથે વિશ્લેષણની સરળતામાં વધારો અને નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ હેલ્થ સપોર્ટેડ સોફ્ટવેર પેકેજ, સેડફિટ સહિત સોફ્ટવેરના વિકાસને કારણે વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશનના ઉપયોગમાં તાજેતરમાં વધારો જોવા મળ્યો છે. ઇતિહાસ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એક વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજમાં પ્રકાશ સ્રોત અને ઓપ્ટિકલ ડિટેક્ટર્સ હોય છે. અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજ રન દરમિયાન પ્રકાશને એનાલાઇટમાંથી પસાર થવા દેવા માટે, વિશિષ્ટ કોષોની જરૂર પડે છે જે ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે તેમજ કેન્દ્રત્યાગી બળોનો પ્રતિકાર કરે છે. દરેક કોષમાં આવાસ, ઓપ્ટિકલી શુદ્ધ ક્વાર્ટઝ કાચથી બનેલી બે બારીઓ, અને એક કે બે ક્ષેત્રો સાથેનો કેન્દ્રબિંદુ અને ક્ષેત્ર (ઓ) માટે છિદ્રો ભરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે આવાસમાં સ્ક્રૂ પ્લગ સાથે બંધ હોય છે. આ કોષને કોષને જાળવી રાખવા માટે તળિયે કોલર સાથે સતત બોર સાથે રોટર પોલાણમાં મૂકવામાં આવે છે. સિદ્ધાંત પ્રયોગોના પ્રકારો ચોક્કસ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને અને માપન પરિમાણોને અનુકૂળ બનાવીને વિવિધ પ્રકારના પ્રયોગો કરી શકાય છે. સૌથી સામાન્ય એયુસી પ્રયોગો સેડિમેન્ટેશન વેગ અને સેડિમેન્ટેશન સંતુલન પ્રયોગો છે. સેડિમેન્ટેશન વેગ પ્રયોગો એનાલાઇટ્સના આકાર અને દાઢના જથ્થાને તેમજ તેમના કદ-વિતરણને પ્રસ્તુત કરે છે. આ પદ્ધતિનું કદ રીઝોલ્યુશન કણ ત્રિજ્યાના ચોરસ સાથે આશરે માપવામાં આવે છે, અને પ્રયોગ કદની રોટર ઝડપને સમાયોજિત કરીને-100 Da થી 10 GDa સુધીની શ્રેણીને આવરી શકાય છે. સેડિમેન્ટેશન વેગ પ્રયોગોનો ઉપયોગ મેક્રોમોલેક્યુલર પ્રજાતિઓ વચ્ચેના ઉલટાવી શકાય તેવા રાસાયણિક સંતુલનનો અભ્યાસ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે, ક્યાં તો મેક્રોમોલેક્યુલર સંકુલની સંખ્યા અને દાઢ સમૂહની દેખરેખ રાખીને, દરેક ઘટકોમાં તફાવતનું શોષણ કરતા બહુ-સંકેત વિશ્લેષણમાંથી જટિલ રચના વિશે માહિતી મેળવીને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક સંકેત, અથવા ગિલ્બર્ટ-જેનકિન્સ સિદ્ધાંતમાં વર્ણવ્યા મુજબ મેક્રોમોલેક્યુલર સિસ્ટમના સેડિમેન્ટેશન દરની રચના અવલંબનને અનુસરીને. આ પ્રયોગનો ઉદ્દેશ નિશ્ચિત કોણીય ઝડપે સેડિમેન્ટેશન વર્તણૂકનું નિરીક્ષણ કરવાનો છે. સેડિમેન્ટેશન ઇક્વિલિબ્રિયમ સેડિમેન્ટેશન ઇક્વિલિબ્રિયમ પ્રયોગો એનાલાઇટ્સના દાઢ સમૂહ અને તેમના રાસાયણિક સંતુલન સ્થિરાંકોનો અહેવાલ આપે છે. રોટરની ઝડપ એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે કોષમાં નમૂનાની સ્થિર-સ્થિતિ સાંદ્રતા રૂપરેખા c (r) રચાય છે, જ્યાં કાંપ અને પ્રસરણ એકબીજાને રદ કરે છે. ડેન્સિટી ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રીફ્યુગેશન ડેટા મૂલ્યાંકન પણ જુઓ અલ્ટ્રા સેન્ટ્રીફ્યુજ ગેસ સેન્ટ્રીફ્યુજ થિયોડોર સ્વેડબર્ગ ડિફરન્શિયલ સેન્ટ્રીફ્યુગેશન બાયોયન્ટ ડેન્સિટી અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન ઝિપ્પે-પ્રકાર સેન્ટ્રીફ્યુજ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ સ્ટ્રક્ચરલ અને મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં રિવર્સિબલ એસોસિએશન્સ (આરએએસએમબી-એક વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન ફોરમ) સમકાલીન બાયોમોલેક્યુલર રિસર્ચ ટૂલ તરીકે વિશ્લેષણાત્મક અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન. ગિલબર્ટ-જેનકિન્સ સિદ્ધાંત અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુજ વિસ્ફોટ પર અહેવાલ આપે છે. વધુ વાંચન સેન્ટ્રીફ્યુજ વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પ્રયોગશાળા તકનીકો બાયોફિઝિક્સ પ્રવાહી ગતિશીલતા