英語翻譯：

【化】 gra***nt centrifugation

分詞翻譯：

梯度的英語翻譯：

【計】 graded
【化】 gra***nt
【醫】 gra***nt

離心的英語翻譯：

【醫】 centrifugalization; centrifugation; centrifuge

專業解析

梯度離心（Gradient Centrifugation）是一種基于物質密度差異的分離技術，廣泛應用于生物化學和分子生物學領域。其英文對應表述為"Density Gradient Centrifugation"，指通過建立密度梯度介質，在離心力作用下使不同密度的物質組分分層分離的實驗方法。

核心原理

該方法依賴兩種關鍵參數：

1. 沉降系數（Svedberg單位）：決定顆粒在離心場中的移動速率
2. 介質梯度：常用蔗糖、氯化铯等化學試劑構建非線性密度梯度

通過超速離心機産生的強大離心力（可達百萬倍重力加速度），樣本中的細胞器、蛋白質或核酸等組分會在梯度介質中遷移至與其浮力密度相等的等密度點，實現精确分離。

主要應用領域

• 病毒純化：如HIV病毒顆粒的分離（《自然實驗手冊》）
• 亞細胞結構分離：線粒體、溶酶體的提取
• 核酸分離：質粒DNA與染色體DNA的分選
• 蛋白質組學研究：不同分子量蛋白的分級

方法分類

1. 速率區帶離心（Rate-zonal）：基于顆粒大小和形狀差異（約翰霍普金斯大學技術文檔）
2. 等密度離心（Isopycnic）：依賴顆粒固有密度特性（《生物化學方法學》第三版）

該技術自1950年代由Meselson等學者發展完善，現已成為分子生物學實驗室的标準技術。最新研究顯示，結合熒光标記技術可提升分離精确度達納米級别。

網絡擴展解釋

梯度離心是一種利用密度梯度介質在離心力場中分離物質的技術，根據物質特性差異實現高精度分離。以下是詳細解釋：

一、定義與分類

1. 基本定義
   梯度離心通過離心力場使樣品中的不同組分在密度梯度介質中按沉降速度或浮力密度差異分層分離。

2. 主要類型

   • 密度梯度離心（速率區帶離心）：根據顆粒的沉降速度差異分離，適用于沉降系數相近的物質（如細胞器分離）。介質密度需小于所有顆粒密度，常用蔗糖或甘油制備梯度。
   • 平衡密度梯度離心（等密度離心）：基于顆粒的浮力密度差異，顆粒會移動至與其密度相等的梯度層位置。介質密度需覆蓋所有目标顆粒密度範圍。

二、原理與步驟

1. 工作原理
   離心時，顆粒受離心力作用在梯度介質中移動：

   • 密度梯度離心中，顆粒移動速度由大小、形狀、離心力決定；
   • 平衡離心中，顆粒最終停留在密度匹配位置形成區帶。

2. 操作流程示例
   以脂蛋白分離為例（參考）：

   • 血清加入不連續的溴化鈉梯度液底部；
   • 高速離心（如260,000 g，24小時）使脂蛋白上浮至等密度區；
   • 分層收集并分析目标組分。

三、優勢與應用

1. 技術優勢

   • 高分辨率：可分離密度或大小相近的顆粒（如活菌/死菌）；
   • 適用性廣：用于病毒、細胞器、蛋白質等生物大分子純化。

2. 典型應用場景

   • 生物學研究：如分離線粒體、核糖體；
   • 醫學檢測：評估殺菌劑效力或抗生素耐藥性（通過分離不同密度菌群）。

四、注意事項

• 梯度介質選擇：需匹配目标顆粒密度範圍（如蔗糖用于低密度顆粒，碘克沙醇用于高密度顆粒）；
• 離心參數優化：轉速、時間需根據顆粒特性調整，避免區帶擴散。

如需更詳細步驟或案例，可參考、3、6的實驗室操作流程。

分類

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