15.2. A centrifugális elválasztás típusai:

15.2.1 Differenciál centrifugálás

Szedimentációs sebességbeli különbségek alapján választ el. A jó elválasztáshoz 10-es faktorral különböző s értékek szükségesek. Például kloroplasztiszok, mitokondriumok, riboszómák elválaszthatók, de intakt és tört kloroplasztiszok nem. Mivel a kiülepedés a centrifugacsőben igen eltérő úthossz mentén lehetséges, hiszen azonos partikulumok indulnak a centrifugacső alsó és felső részéből, tökéletes elválasztásra nincs lehetőség, ezért a differenciál centrifugálás általában többlépéses eljárás. Előnye, hogy nagyobb mennyiségű anyag feldolgozására alkalmas, ugyanakkor a kiülepített csapadék mindig tartalmaz más részecskéket is (keresztszennyezés, cross-contamination). Ennek csökkentésére többszöri felszuszpendálás és újbóli centrifugálás végezhető, miközben anyagveszteséggel kell számolni. Differenciál centrifugáláshoz általában szögrotorokat és kilendülő rotorokat használnak.

15.2.2. Sűrűség-gradiens centrifugálás

15.2.2.1. „Rate-zonal” centrifugálás (1950)

Hasonló sűrűségű, méretben különböző részecskék elválasztására alkalmas szeparálási módszer, Olyan részecskék is elválaszthatók, amelyeknek a szedimentációs sebessége csak 20%-ban különbözik. Az alkalmazott közeg valamilyen sűrűség gradiens. A gradiens tetejére rétegzett mintában lévő különböző partikulumok önálló sávot alkotva különülnek el a centrifugálás során, tömegkülönbségeik alapján. Gyors, egyensúlyra vezető eljárás, a keresztszennyezés elhanyagolható. Célszerű a gradiens aljára egy nagy sűrűségű réteget tenni a nehéz részecskék kiülepedésének megakadályozására. Meghatározott méretű részecskék elválasztására is alkalmas, mint pl. fehérjék, nukleinsavak, riboszómák. Ha a részecskék egy osztályon belül heterogének, akkor ez a módszer nem jó. Kilendülő, zonális és vertikális rotorok használhatók.

Problémák: szögrotorok nem használhatók, mert gyorsuláskor a minta keveredhet a gradienssel. Kicsi a kapacitás. A felvitt anyag nem lehet túl koncentrált, mert akkor keveredik a gradiens felső részével.

15.2.2.2. Izopiknikus centrifugálás (1960)

Ezzel a módszerrel alapvetően a sűrűségükben különböző részecskék választhatók el. Az azonos denzitású partikulumok a lineáris gradiens azonos sűrűségű térrészeiben helyezkednek el. A méretbeli különbségek csupán a megfelelő sáv elérésének idejét befolyásolják. Az izopiknikus centrifugálás egyensúlyi rendszer kialakulására vezet. A minta rárétegezhető az előre elkészített gradiens tetejére, ill. egyenletesen elkeverhető a gradiensképző anyaggal. Ilyenkor a lineáris gradiens és az elválás egy lépésben, a centrifugális erő hatására alakul ki. A méretbeli különbségek csupán a megfelelő sáv elérésének idejét befolyásolják. A vertikális rotorok a legalkalmasabbak, mert a legrövidebb centrifugálási időt igénylik. Hátránya, hogy a részecskék mindenképpen érintkeznek a nagy koncentrációjú gradiens anyaggal a reorientáció során, ami a részecskéket károsíthatja.