最近在遺傳學(xué)教學(xué)中涉及到探究DNA復(fù)制的過程(半保留復(fù)制)的技術(shù)——密度梯度離心技術(shù),有必要對細(xì)胞分離技術(shù)進行搜集和整理,。
一,、離心技術(shù) 離心是研究如細(xì)胞核、線粒體,、高爾基體,、溶酶體和微體,以及各種大分子基本手段,。一般認(rèn)為,,轉(zhuǎn)速為10~25Kr/min的離心機稱為高速離心機;轉(zhuǎn)速超過25Kr/min,,離心力大于89Kg者稱為超速離心機,。目前超速離心機的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)100Kr/min,離心力超過500Kg,。 (一)差速離心(differential centrifugation) 在密度均一的介質(zhì)中由低速到高速逐級離心,,用于分離不同大小的細(xì)胞和細(xì)胞器,。在差速離心中細(xì)胞器沉降的順序依次為:核、線粒體,、溶酶體與過氧化物酶體,、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高基體、最后為核蛋白體,。由于各種細(xì)胞器在大小和密度上相互重疊,,而且某些慢沉降顆粒常常被快沉降顆粒裹到沉淀塊中,一般重復(fù)2~3次效果會好一些,。差速離心只用于分離大小懸殊的細(xì)胞,,更多用于分離細(xì)胞器。通過差速離心可將細(xì)胞器初步分離,,常需進一步通過密度梯離心再行分離純化,。 (二)密度梯度離心(density gradient centrifugation) 用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度,,將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部,,通過重力或離心力場的作用使細(xì)胞分層、分離,。這類分離又可分為速度沉降和等密度沉降平衡兩種(圖2-23),。密度梯度離心常用的介質(zhì)為氯化銫,蔗糖和多聚蔗糖,。分離活細(xì)胞的介質(zhì)要求:1)能產(chǎn)生密度梯度,,且密度高時,粘度不高,;2)PH中性或易調(diào)為中性,;3)濃度大時滲透壓不大,;4)對細(xì)胞無毒,。 1,、速度沉降 速度沉降(velocity sedimentation)主要用于分離密度相近而大小不等的細(xì)胞或細(xì)胞器,。這種降方法所采用的介質(zhì)密度較低,介質(zhì)的最大密度應(yīng)小于被分離生物顆粒的最小密度,。生物顆粒(細(xì)胞或細(xì)器)在十分平緩的密度梯度介質(zhì)中按各自的沉降系數(shù)以不同的速度沉降而達(dá)到分離,。 2、等密度沉降 等密度沉降(isopycnic sedimentation)適用于分離密度不等的顆粒,。細(xì)胞或細(xì)胞器在連續(xù)梯度的介質(zhì)中經(jīng)足夠大離心力和是夠長時間則沉降或漂浮到與自身密度相等的介質(zhì)處,,并停留在那里達(dá)到平衡,從而將不同密度的細(xì)胞或細(xì)胞器分離,。等密度沉降通常在較高密度的介質(zhì)中進行,。介質(zhì)的最高密度應(yīng)大于被分離組分的最大密度,,而且介質(zhì)的梯度要求較高的陡度,不能太平緩,。再者,,這種方法所需要的力場通常比速率沉降法大10~100倍,故往往需要高速或超速離心,,離心時間也較長,。大的離心力、長的離心時間都對細(xì)胞不利,。大細(xì)胞比小細(xì)胞更易受高離心力的損傷,,而且停留在等密度介質(zhì)中的細(xì)胞比處在移動中的細(xì)胞受到更大的損傷。因此,,這種方法適于分離細(xì)胞器,,而不太適于分離和純化細(xì)胞。 二,、流式細(xì)胞術(shù)流式細(xì)胞術(shù)是對單個細(xì)胞進行快速定量分析與分選的一門技術(shù),。在分析或分選過程中,包在鞘液中的細(xì)胞通過高頻振蕩控制的噴嘴,,形成包含單個細(xì)胞的液滴,,在激光束的照射下,這些細(xì)胞發(fā)出散射光和熒光,,經(jīng)探測器檢測,,轉(zhuǎn)換為電信號,送入計算機處理,,輸出統(tǒng)計結(jié)果,,并可根據(jù)這些性質(zhì)分選出高純度的細(xì)胞亞群,分離純度可達(dá)99%(圖2-24),。包被細(xì)胞的液流稱為鞘液,,所用儀器稱為流式細(xì)胞計(flow cytometer)。 三,、細(xì)胞電泳在一定PH值下細(xì)胞表面帶有凈的正或負(fù)電荷,,能在外加電場的作用下發(fā)生泳動,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞電泳(cell electrophoresis),。引起細(xì)胞電泳的電位值稱為ξ電位,。各種細(xì)胞或處于不同生理狀態(tài)的同種細(xì)胞荷電量有所不同,故在一定的電場中的泳動速度不同,。在恒定的電場條件下,,同種細(xì)胞的電泳速度相當(dāng)穩(wěn)定,因而可通過測定電泳速度來推算出細(xì)胞的ξ電位,。ξ電位常因細(xì)胞生理狀態(tài)和病理狀態(tài)而異,,因此在診斷疾病上有一定價值,。此外由于不同類型的細(xì)胞在電場中的泳動速度不同,細(xì)胞電泳尚可用來分離不同種類的細(xì)胞,,例如可把淋巴樣細(xì)胞與造血細(xì)胞分開,。 |
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