{"id":4505,"date":"2020-02-18T08:49:23","date_gmt":"2020-02-18T07:49:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=4505"},"modified":"2024-07-24T14:53:00","modified_gmt":"2024-07-24T12:53:00","slug":"zentrifugation-techniken","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/","title":{"rendered":"Techniken der Zentrifugation"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#%C2%AB_Probenvorbereitung_im_biochemischen_Labor_%C2%BB\" title=\"\u00ab Probenvorbereitung im biochemischen Labor \u00bb\">\u00ab Probenvorbereitung im biochemischen Labor \u00bb<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Die_Grundlagen_der_Zentrifugation\" title=\"Die Grundlagen der Zentrifugation\">Die Grundlagen der Zentrifugation<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Aufbau_und_Ausstattung_einer_typischen_Zentrifuge_aus_dem_Labor\" title=\"Aufbau und Ausstattung einer typischen Zentrifuge aus dem Labor\">Aufbau und Ausstattung einer typischen Zentrifuge aus dem Labor<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Zentrifugen_unterscheiden_sich_auch_durch_den_Rotortyp\" title=\"Zentrifugen unterscheiden sich auch durch den Rotortyp\">Zentrifugen unterscheiden sich auch durch den Rotortyp<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Verschiedene_Zentrifugationsverfahren_fuer_unterschiedliche_Fragestellungen\" title=\"Verschiedene Zentrifugationsverfahren f\u00fcr unterschiedliche Fragestellungen\">Verschiedene Zentrifugationsverfahren f\u00fcr unterschiedliche Fragestellungen<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Die_differentielle_Zentrifugation_nutzt_Unterschiede_in_der_Sedimentationsgeschwindigkeit\" title=\"Die differentielle Zentrifugation nutzt Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit\">Die differentielle Zentrifugation nutzt Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Isopyknische_und_Zonenzentrifugation_nutzen_Dichtegradienten\" title=\"Isopyknische und Zonenzentrifugation nutzen Dichtegradienten\">Isopyknische und Zonenzentrifugation nutzen Dichtegradienten<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/zentrifugation-techniken\/#Die_analytische_Ultrazentrifugation_hilft_bei_speziellen_Fragestellungen\" title=\"Die analytische Ultrazentrifugation hilft bei speziellen Fragestellungen\">Die analytische Ultrazentrifugation hilft bei speziellen Fragestellungen<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"%C2%AB_Probenvorbereitung_im_biochemischen_Labor_%C2%BB\"><\/span>\u00ab Probenvorbereitung im biochemischen Labor \u00bb<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Die Zentrifuge ist im biochemischen Labor unverzichtbar \u2013 denn egal, ob man mit Zellen, Proteinen oder DNA arbeitet \u2013 irgendwann kommt der Moment, an dem unerw\u00fcnschte Bestandteile abgetrennt werden sollen. Neben anderen Techniken, wie der Filtration oder Chromatographie, ist die Zentrifugation eine etablierte und einfach anzuwendende Technik.<\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_Grundlagen_der_Zentrifugation\"><\/span>Die Grundlagen der Zentrifugation<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei der Zentrifugation werden die in einem Gemisch mit einem fl\u00fcssigen Medium vorhandenen festen Partikel aufgrund ihrer unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten in einem Zentrifugalkraftfeld aufgetrennt. Die Sedimentation h\u00e4ngt dabei von Gr\u00f6\u00dfe, Form und Dichte der Bestandteile ab. Gr\u00f6\u00dfere Partikel sedimentieren schneller als kleinere und Partikel mit h\u00f6herer Dichte sedimentieren schneller als solche mit niedriger Dichte. Au\u00dferdem haben die Dichte und die Viskosit\u00e4t des Mediums Einfluss auf die Sedimentationsgeschwindigkeit. In Medien mit hoher Viskosit\u00e4t sedimentieren Teilchen langsamer als in Medien mit niedrigerer Viskosit\u00e4t. Damit kann ein Gemisch aus unterschiedlichen Partikeln mit verschiedenen Gr\u00f6\u00dfen und Dichten durch Zentrifugieren aufgetrennt werden.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4509\" aria-describedby=\"caption-attachment-4509\" style=\"width: 280px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4509 size-full\" title=\"The (Theodor) Svedberg 1926\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/The-Theodor-Svedberg-1926.jpg\" alt=\"The (Theodor) Svedberg 1926\" width=\"280\" height=\"396\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/The-Theodor-Svedberg-1926.jpg 280w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/The-Theodor-Svedberg-1926-212x300.jpg 212w\" sizes=\"(max-width: 280px) 100vw, 280px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4509\" class=\"wp-caption-text\">Der schwedische Chemiker The (Theodor) Svedberg im Jahr 1926<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der schwedische Chemiker und Chemie-Nobelpreistr\u00e4ger des Jahres 1926, The (Theodor) Svedberg (1884 \u2013 1971), war der erste, der diese Zusammenh\u00e4nge mathematisch fasste und mit seiner als Svedberg-Gleichung bekannten Formel die Sedimentationsgeschwindigkeit von Teilchen berechnen konnte.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine f\u00fcr die Biochemie wichtige Gr\u00f6\u00dfe ist der Sedimentationskoeffizient, der sich aus dem Verh\u00e4ltnis von Sedimentationsgeschwindigkeit und Zentrifugalbeschleunigung ergibt. Dieser Quotient spiegelt eine charakteristische Molek\u00fcleigenschaft wider, die experimentell bestimmt werden kann. Sie wird in Svedberg-Einheiten (<span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>S<\/em><\/span>) angegeben, f\u00fcr die gilt: 1 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>S<\/em><\/span> = 10<sup>13<\/sup> Sekunden. F\u00fcr viele biochemische Partikel sind die <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>S<\/em><\/span>-Werte bekannt, manche sind sogar zum Teil ihrer wissenschaftlichen Bezeichnung geworden, wie beispielsweise f\u00fcr das prokaryotische Ribosom 30<span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>S<\/em><\/span>-RNA.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aufbau_und_Ausstattung_einer_typischen_Zentrifuge_aus_dem_Labor\"><\/span>Aufbau und Ausstattung einer typischen Zentrifuge aus dem Labor<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine Zentrifuge besteht aus dem Rotor, der mit einem Motor zu den gew\u00fcnschten Umdrehungen angetrieben wird. Er wird mit Zentrifugengef\u00e4\u00dfen, entweder <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\">Zentrifugenr\u00f6hrchen<\/a> oder, f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Probemengen, mit Zentrifugenbechern aus speziellen, dickwandigen Gl\u00e4sern oder Kunststoffen, wie PTFE, PP oder HDPE, best\u00fcckt, die das Probengut aufnehmen. Sie verf\u00fcgen \u00fcber konische oder gerundete B\u00f6den.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4511\" aria-describedby=\"caption-attachment-4511\" style=\"width: 350px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4511\" title=\"Kleine Tischzentrifuge f\u00fcr Laboranwendungen\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Tischzentrifuge-Laboranwendungen.jpg\" alt=\"Tischzentrifuge Laboranwendungen\" width=\"350\" height=\"602\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Tischzentrifuge-Laboranwendungen.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Tischzentrifuge-Laboranwendungen-174x300.jpg 174w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Tischzentrifuge-Laboranwendungen-595x1024.jpg 595w\" sizes=\"(max-width: 350px) 100vw, 350px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4511\" class=\"wp-caption-text\">Kleine Tischzentrifuge f\u00fcr Laboranwendungen | \u00a9 HaJo88 \u2013 de.wikipedia.org<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Bauart der Rotoren richtet sich nach Probenvolumen und Einsatzbereich. Mit Tischzentrifugen werden Probenmengen im \u00b5l- und ml-Bereich getrennt, gr\u00f6\u00dfere Zentrifugen k\u00f6nnen bis zu mehreren hundert Millilitern an Probenvolumen aufnehmen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die relative Zentrifugalbeschleunigung <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> variiert dabei von einigen 10<sup>3<\/sup> <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> bis zu mehreren 10<sup>6<\/sup> <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span>, wobei 1 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> der Erdbeschleunigung entspricht. F\u00fcr hohe Umdrehungszahlen werden Ultrazentrifugen eingesetzt, die im Vakuum betrieben werden, um den Luftwiderstand und damit entstehende Reibungsw\u00e4rme zu vermeiden.<\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\/einweg-zentrifugenroehrchen\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4520 size-full\" title=\"Einweg-Zentrifugenr\u00f6hrchen | Einmal-Zentrifugenr\u00f6hrchen aus PS (Polystyrol) oder PP (Polypropylen)\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/einweg-zentrifugenroehrchen.jpg\" alt=\"einweg-zentrifugenroehrchen\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/einweg-zentrifugenroehrchen.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/einweg-zentrifugenroehrchen-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\/zentrifugenroehrchen-aus-pp-quot-mikro-quot\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4521 size-full\" title=\"Zentrifugenr\u00f6hrchen aus PP (Polypropylen) - &quot;Mikro&quot; | Typ Eppendorf\u00ae | temperaturbest\u00e4ndig bis +130 \u00b0C\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenroehrchen-aus-pp-quot-mikro.jpg\" alt=\"zentrifugenroehrchen-aus-pp-quot-mikro\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenroehrchen-aus-pp-quot-mikro.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenroehrchen-aus-pp-quot-mikro-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Zentrifugen_unterscheiden_sich_auch_durch_den_Rotortyp\"><\/span>Zentrifugen unterscheiden sich auch durch den Rotortyp<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">H\u00e4ufig besitzen Zentrifugen einen Festwinkelrotor, bei dem die Zentrifugengef\u00e4\u00dfe in einem festen Winkel von circa 30\u00b0 zur Rotorachse zentrifugiert werden. Bei einem Vertikalrotor stehen die Probenr\u00f6hrchen vertikal, d.h. senkrecht zur Rotorachse. Dieser Rotortyp hat den Vorteil sehr kurzer Sedimentationsstrecken und Zentrifugationszeiten, weshalb er vor allem f\u00fcr Bereiche mit hohem Probendurchsatz geeignet ist.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine Variante hiervon ist der sogenannte NVC-Rotor, wobei NVC f\u00fcr Near Vertical Centrifugation steht. Die Zentrifugengef\u00e4\u00dfe stehen hier in einem kleinen Winkel zur Rotorachse, \u00fcblich sind Winkel zwischen 7,5\u00b0 und 9\u00b0, was die Probenentnahme erleichtern soll.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4513\" aria-describedby=\"caption-attachment-4513\" style=\"width: 350px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4513\" title=\"Altmodische Zentrifuge mit Handkurbel\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Zentrifuge-mit-Handkurbel.jpg\" alt=\"Zentrifuge mit Handkurbel\" width=\"350\" height=\"525\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Zentrifuge-mit-Handkurbel.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Zentrifuge-mit-Handkurbel-200x300.jpg 200w\" sizes=\"(max-width: 350px) 100vw, 350px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4513\" class=\"wp-caption-text\">Altmodische Zentrifuge mit Handkurbel | \u00a9 Stephan M. H\u00f6hne \u2013 commons.wikimedia.org<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Ausschwingrotor schwingen die Probengef\u00e4\u00dfe beim Zentrifugieren horizontal in Richtung des Schwerefeldes. Dieser Rotortyp wird vor allem f\u00fcr die Trennung von gro\u00dfen Volumina gerne eingesetzt.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verschiedene_Zentrifugationsverfahren_fuer_unterschiedliche_Fragestellungen\"><\/span>Verschiedene Zentrifugationsverfahren f\u00fcr unterschiedliche Fragestellungen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Mit der differentiellen, der isopyknischen und der Zonenzentrifugation gibt es drei verschiedene Techniken, die unterschiedliche physikalische Parameter f\u00fcr die Trennung ausnutzen.<\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\/zentrifugenflasche-aus-hdpe-mit-kappe-und-flachem-boden\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4525 size-full\" title=\"Zentrifugenflasche aus HDPE - mit Kappe und flachem Boden | Schraubverschluss aus PP\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-hdpe-mit-kappe-und-flachem-boden.jpg\" alt=\"zentrifugenflasche-aus-hdpe-mit-kappe-und-flachem-boden\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-hdpe-mit-kappe-und-flachem-boden.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-hdpe-mit-kappe-und-flachem-boden-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\/zentrifugenflasche-aus-pp-mit-kappe-und-rundem-boden\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4526 size-full\" title=\"Zentrifugenflasche aus PP - mit Kappe und rundem Boden | starke Ausf\u00fchrung mit dichtem Schraubverschluss\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-pp-mit-kappe-und-rundem-boden.jpg\" alt=\"zentrifugenflasche-aus-pp-mit-kappe-und-rundem-boden\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-pp-mit-kappe-und-rundem-boden.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/zentrifugenflasche-aus-pp-mit-kappe-und-rundem-boden-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_differentielle_Zentrifugation_nutzt_Unterschiede_in_der_Sedimentationsgeschwindigkeit\"><\/span>Die differentielle Zentrifugation nutzt Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Mittels differentieller Zentrifugation werden die verschiedenen Zellbestandteile eines Zellextrakts durch ihre unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten getrennt. Sie ist immer der erste Schritt, wenn im Labor mit der Probenaufbereitung begonnen wird. Hierbei wird die Probe nacheinander bei verschiedenen <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span>-Zahlen zentrifugiert und der \u00dcberstand jeweils im n\u00e4chsten Zentrifugationsschritt eingesetzt. Ein typisches Schema zur Auftrennung eines Zellextrakts sieht folgenderma\u00dfen aus:<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>Im ersten Zentrifugationsschritt werden bei 1000 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> ganze Zellen und Zellkerne abzentrifugiert und finden sich als Niederschlag am Boden des Zentrifugenbechers oder \u2013r\u00f6hrchens als sogenanntes Pellet.<\/li>\n<li>Der \u00dcberstand wird im n\u00e4chsten Schritt bei 2000 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> zentrifugiert, wodurch Zellbestandteile, wie Mitochondrien, Peroxisomen und Lysosomen als Pellet abgetrennt werden.<\/li>\n<li>Bei 80.000 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span> werden Mikrosomen und kleine Vesikel vom Rest abgetrennt, w\u00e4hrend gro\u00dfe Komplexe, beispielsweise Ribosomen, erst bei einer Beschleunigung von 150.000 <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Damit ist die differentielle Zentrifugation eine sehr einfache Technik, um verschiedene Zellfraktionen zu erhalten.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4515\" aria-describedby=\"caption-attachment-4515\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4515 size-full\" title=\"Schematische Darstellung der differentiellen Zentrifugation\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Schematische-Darstellung-der-differentiellen-Zentrifugation.jpg\" alt=\"Schematische Darstellung der differentiellen Zentrifugation\" width=\"600\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Schematische-Darstellung-der-differentiellen-Zentrifugation.jpg 600w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Schematische-Darstellung-der-differentiellen-Zentrifugation-300x150.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4515\" class=\"wp-caption-text\">Schematische Darstellung der differentiellen Zentrifugation<\/figcaption><\/figure>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Isopyknische_und_Zonenzentrifugation_nutzen_Dichtegradienten\"><\/span>Isopyknische und Zonenzentrifugation nutzen Dichtegradienten<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Zonenzentrifugation ist f\u00fcr die Auftrennung von Teilchen mit \u00e4hnlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten, aber unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfen, geeignet. Hier wird die Probe auf einen diskontinuierlichen Dichtegradienten, beispielsweise einen Saccharosegradienten, aufgegeben. Dieser besteht aus Schichten aufsteigender Konzentration, typischerweise zwischen 18 und 30 %, und damit zunehmender Dichten. Durch vorsichtiges \u00dcberschichten der verschieden konzentrierten L\u00f6sungen entsteht der Dichtegradient, wobei sich die Saccharosel\u00f6sung mit der h\u00f6chsten Dichte am Boden des Zentrifugenbechers oder \u2013r\u00f6hrchens befindet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Probe wird anschlie\u00dfend f\u00fcr einen definierten Zeitraum bei niedrigen Umdrehungszahlen zentrifugiert. Die Teilchen wandern aufgrund der verschiedenen Dichten mit unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten und trennen sich dadurch in diskreten Banden auf. Am Ende k\u00f6nnen diese vorsichtig mit einer Pasteurpipette abgesaugt werden.<\/p>\n<blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wichtig ist, die Zentrifugation nach einer bestimmten Zeit abzubrechen, da anderenfalls alle Teilchen irgendwann bis zum Boden des Zentrifugengef\u00e4\u00dfes wandern w\u00fcrden.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die isopyknische Zentrifugation, die auch als Sedimentations-Gleichgewichtszentrifugation bezeichnet wird, ist f\u00fcr Teilchen mit \u00e4hnlicher Gr\u00f6\u00dfe, aber unterschiedlicher Dichte geeignet. Auch bei dieser Technik wird ein Dichtegradient genutzt, der aber nicht vorher geschichtet wird, sondern sich beim Zentrifugieren selbst als kontinuierlicher Gradient ausbildet. Die Zentrifugation erfolgt bei hohen <span style=\"font-style: normal !msorm;\"><em>g<\/em><\/span>-Zahlen und ist zeitintensiv, da sich ein stabiler Gradient teilweise erst nach 24 bis 48 Stunden ausbildet. Bei dieser Methode wandern die Partikel im Gradienten bis genau zu jener Stelle, bei der die Dichte des Mediums ihrer eigenen entspricht. Da in dieser sogenannten isopyknischen Zone die Sedimentationsgeschwindigkeit gleich null ist, wandern die Teilchen nicht mehr weiter, sodass auf die Zentrifugationsdauer nicht so akribisch geachtet werden muss wie bei der Zonenzentrifugation.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die in den einzelnen Schichten enthaltenen Teilchen sind bei einem kontinuierlichen Gradienten meist nicht deutlich erkennbar, weshalb diese nicht von oben mit einer <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/dosierhilfen-und-dosiergeraete\/pipetten-und-zubehoer\">Pipette<\/a> abgesaugt werden, sondern ein Loch in den Zentrifugenboden gestochen und der Inhalt fraktioniert aufgefangen wird. Ein typisches Medium f\u00fcr einen kontinuierlichen Gradienten sind C\u00e4siumchlorid-L\u00f6sungen (CsCl), mit deren Hilfe beispielsweise Nukleins\u00e4uren aufgetrennt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/dosierhilfen-und-dosiergeraete\/pipetten-und-zubehoer\/pipette-aus-ldpe\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4533 size-full\" title=\"Pipette aus LDPE | f\u00fcr die Anwendung in Bakteriologie, H\u00e4matologie und Blutbanken\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/pipette-aus-ldpe.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/pipette-aus-ldpe.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/pipette-aus-ldpe-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/dosierhilfen-und-dosiergeraete\/pipetten-und-zubehoer\/tropf-pipette-aus-pp\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-4534 size-full\" title=\"Tropf-Pipette aus PP | Probenentnahme erfolgt durch seitliches Pressen und Entlasten der Pipette\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/tropf-pipette-aus-pp.jpg\" alt=\"tropf-pipette-aus-pp\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/tropf-pipette-aus-pp.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/tropf-pipette-aus-pp-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/center><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_analytische_Ultrazentrifugation_hilft_bei_speziellen_Fragestellungen\"><\/span>Die analytische Ultrazentrifugation hilft bei speziellen Fragestellungen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine nicht ganz allt\u00e4gliche Zentrifuge im Labor ist die analytische Ultrazentrifuge. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus Ultrazentrifuge und einem optischen Detektor, entweder ein Spektrophotometer oder Refraktometer. Statt Probenr\u00f6hrchen werden hier UV-durchl\u00e4ssige K\u00fcvetten mit Fenstern aus Quarz oder Saphir eingesetzt. Zu Beginn und w\u00e4hrend der Zentrifugation wird die Absorption der L\u00f6sung wiederholt gemessen, woraus die Konzentrationen der sedimentierenden Teilchen bestimmt werden k\u00f6nnen. Aus den Messwerten k\u00f6nnen beispielsweise die exakten Sedimentationskoeffizienten von Molek\u00fclen ermittelt werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ein anderer wichtiger Bereich umfasst die Untersuchung von Molek\u00fclkomplexen, da sich einzelne und zu Komplexen assoziierte Molek\u00fcle in ihren Sedimentationsgeschwindigkeiten unterscheiden.<\/p>\n<blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">So dient diese Technik beispielsweise zur Untersuchung von Protein-Protein- oder Protein-DNA-Wechselwirkungen.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">Neben den verschiedenen anderen Techniken zur Probenvorbereitung und Separation geh\u00f6rt die Zentrifugation bis heute zu den wichtigsten und weit verbreiteten Techniken im biochemischen Labor.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00ab Probenvorbereitung im biochemischen Labor \u00bb Die Zentrifuge ist im biochemischen Labor unverzichtbar \u2013 denn egal, ob man mit Zellen, Proteinen oder DNA arbeitet \u2013 irgendwann kommt der Moment, an dem unerw\u00fcnschte Bestandteile abgetrennt werden sollen. 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