蛋白质组学/蛋白质分离 - 离心/离心机历史
离心机最早在15世纪中期用于牛奶分离等过程。这些早期的机器是手动驱动的,最高转速可达3000转/分钟。到1912年,研发出新的离心机,这些离心机使用电力驱动。
1926年,特奥多尔·斯维德伯格 (1884-1971) 因其在胶体化学领域的贡献以及发明超速离心机而获得了诺贝尔奖。在20世纪20年代到30年代,他的团队建造了许多能够达到900,000kg的超速离心机。这些模型的转子非常小。较大的转子用于日常工作。斯维德伯格使用他的离心机来确定血红蛋白等高度复杂蛋白质的分子量和亚基结构。这些研究的结果塑造了关于蛋白质结构的新观点。他在核化学方面的后期工作帮助改进了回旋加速器。斯维德伯格还帮助他的学生之一 阿恩·蒂塞利厄斯 开发了电泳技术(参见 蛋白质分离 - 电泳)。
在20世纪30年代初期,马丁·贝伦斯致力于改进涉及离心的密度梯度技术。他被认为引入了密度梯度离心作为分离和分离细胞和亚细胞成分的一种方法。他以及本斯利和其他人对组织分级分离的方法有一个主要目标,即从破坏的细胞中分离出一种或多种可识别的成分,然后可以对这些成分进行物理和化学表征。主要分析方法是光学显微镜。从这个意义上说,他们的方法纯粹是制备性的,与克劳德及其继任者的更具分析性的方法形成对比,后者关注离心分离组分的纯度,检查它们的酶活性,并质疑某些特性是特定类型的亚细胞颗粒独有的,还是更广泛地分布。
1942年,阿尔伯特·克劳德博士 和詹姆斯·S·波特博士发表了一篇题为“从白血病细胞静止核中分离染色质丝”的论文。在这项具有里程碑意义的工作中,他们概述了一个包含一系列离心步骤的过程。在这些步骤中,要么收集上清液,要么收集沉淀,直到最终从最终沉淀中获得“染色质丝”。
1940年,SPINCO 生产了第一台商用超速离心机。贝克曼仪器公司在1954年收购了Spinco,并继续制造超速离心机。这家公司现在被称为 贝克曼库尔特,至今仍然是主要离心机制造商。下面可以看到贝克曼库尔特 Avanti J-E 离心机的图片。这些机器设计的许多改进导致了今天使用的工具。驱动系统升级到高速电机,转子使用的材料也得到了更新。斯维德伯格制造的原始转子,如那些转子,由抗拉钢制成。如今,铝合金和钛等材料用于承受高离心力。添加了真空系统以减少摩擦并保持温度控制。其他工具(如电子显微镜)的开发使研究人员能够更好地检查正在离心的颗粒。科学家们随后能够观察超速离心机分离的细胞器,并对其结构-功能关系进行表征。
如今,有许多不同的离心机可供使用。它们的大小从台式离心机(篮子体积为 1.2 升,最大负荷为 1.5 公斤,如下面所示的艾本德台式离心机)到大型独立式离心机(篮子体积为 5 升,最大负荷为 6 公斤或更大)。一些较小的离心机最大旋转速度低于 300 转/分钟,而较大的机器一次可以达到 10,000 转/分钟的功率。
下一节: 离心机的工作原理
未来订阅型参考文献列表
- 巴克利,南希。 "讲座 5:离心" 加州州立理工大学生物科学系。
- "离心机、离心机和离心" Fronine 实验室用品。
- 克劳德,A. 和波特,J. S. "从白血病细胞静止核中分离染色质丝" 实验医学杂志。
- 德迪夫,C. 和伯法伊,H. "组织分级分离简史" 细胞生物学杂志:第 91 卷,第 3 期,第 2 部分,1981 年 12 月,第 293-299 页。
- "迈谢尔的发现:DNA 自适应实验室" 基因组研究所。
- "化学和制药行业用的剥离式离心机、篮式离心机和溶剂萃取设备" Rousselet Robatel 目录。
- "特奥多尔·斯维德伯格定义" 来自 Answers.com。
- "维基百科:特奥多尔·斯维德伯格"