Центрифуги

Центрифугирование – метод разделения смеси компонентов жидких сред под действием центробежной силы. Его используют для отделения форменных элементов крови от плазмы, для осаждения и выделения клеток из мочи, спинно-мозговой жидкости и других сред организма, а также для отделения осадков от жидкой фазы (надосадочная жидкость, или супернатант). В клинико-биохимических лабораториях для этой цели используют малогабаритные центрифуги общего назначения. Они дают максимальную скорость около 6000 об·мин^-1.

Для специальных биохимических исследований применяют ультрацентрифуги с охлаждением (рефрижераторные), например ЦР-2-25, УЦП-1-75 и др. Они позволяют проводить дифференциальное центрифугирование, т.е. разделение частиц, отличающихся друг от друга размерами и плотностью.

Скорость осаждения частиц определяется центробежным ускорением, которое обычно выражают в единицах g (гравитационная постоянная, равная 980 см·с^-2). Величину g обозначают как относительное центробежное ускорение. Она зависит от скорости вращения ротора (п, об·мин^-1) и расстояния (r, см) от оси вращения ротора до середины столбика жидкости в пробирке и определяется по формуле

g = 1,11∙10^-5n²r

На практике g устанавливают по номограмме, прилагаемой к инструкции для каждой ультрацентрифуги. С помощью дифференциального центрифугирования выделяют субклеточные частицы – ядра, митохондрии, лизосомы, микросомы и др.

Приборы для электрофореза

Электрофорез – метод разделения заряженных частиц под действием внешнего электрического поля. Электрофорез проводят в специальных аппаратах разной конструкции (рис.3). Поддерживающий материал располагается в них на лотках, специальных кюветах, стеклянных трубочках, стеклах и может находиться в горизонтальном (горизонтальный электрофорез) или вертикальном (вертикальный электрофорез) положении. Для электрофоретического разделения используют пористый поддерживающий материал (фильтровальная бумага, ацетилцеллюлоза), различные гели (агар, крахмал, полиакриламид, декстран) и т.д. Перед помещением в камеру аппарата для электрофореза бумагу смачивают буферным раствором, а гель заранее готовят на нем. Смесь веществ, наносимая микропипетками на горизонтально расположенный материал или на столбик геля, разделяется при электрофорезе на фракции. Условия электрофореза зависят от целей разделения и подбираются заранее.

Рис. 3. Прибор (а) и камера (б) для электрофореза:

1 – верхняя камера; 2 – нижняя камера; 3 – уплотнительные кольца;

4 – трубочка с гелем; 5 – анод; 6 – катод.

Электрофореграммы фиксируют, окрашивают специальными красителями для выявления локализации на них разделенных веществ. Если вещество флуоресцирует, то его положение устанавливают при просмотре фореграммы в ультрафиолетовом свете. Количественное определение производят по содержанию красителя, связавшегося с разными фракциями веществ на электрофореграмме, или путем прямого измерения светопоглощения этих зон на специальных приборах – денситометрах.

4. Применение единиц си для выражения результатов клинико-биохимических исследований Общие положения

В биохимии и клинической химии используются основные и производные единицы СИ.

Основные единицы СИ. К основным единицам относятся семь единиц СИ: метр, килограмм, секунда, моль, ампер, кельвин и кандела (табл.2).

Таблица 2. Основные единицы СИ.

Величина	Наименование единицы	Обозначение единицы
Длина	Метр	м
Масса	Килограмм	кг
Время	Секунда	с
Количество вещества	Моль	моль
Термодинамическая температура	Кельвин	К
Сила света	Кандела	кд

Первые четыре из них широко применяются в клинической химии.

Производные единицы СИ представляют собой сочетание основных единиц (табл.3). Например, производной единицей является скорость химической (ферментативной) реакции. Так, активность фермента выражается в единицах количества вещества, превращенного (имеется в виду убыль субстрата или накопление продукта реакции) в единицу времени.

Таблица 3. Производные единицы СИ.

Величина	Наименование единицы	Обозначение единицы
Площадь	Квадратный метр	м^2
Объем, вместимость	Кубический метр	м^3
Давление (парциальное осмотическое)	Паскаль	Па
Плотность	Килограмм на кубический метр	кг/м^3
Массовая концентрация компонента	Килограмм на кубический метр	кг/м^3
Молярная концентрация компонента	Моль на кубический метр	моль/м^3
Активность компонента	Моль превращенного вещества в секунду	моль/с
Скорость химической (ферментативной) реакции	Моль превращенного вещества в секунду на кубический метр	моль/(с·м^3)

Кратные и дольные значения единиц СИ. Довольно часто выражение результатов клинико-биохимических исследований в единицах СИ оказывается неудобным, потому что получаемые значения бывают либо очень малы, либо велики. Для этого система СИ предусматривает использование кратных и дольных значений единиц СИ. Их названия образуют от исходных названий единиц СИ, добавляя к ним соответствующие приставки (табл.4). Например, одна тысячная доля моля (10^-3 моль) называется миллимоль и обозначается ммоль.

Единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ. Некоторые единицы хотя и не относятся к единицам СИ, но используются наравне с ними. Из них для выражения результатов биохимических исследований особенно важны единица объема – литр (л) и единицы времени – минута (мин), час (ч), сутки (сут), которые используются при выражении результатов биохимических исследований.

Таблица 4. Множители и приставки, применяемые для обозначения

десятичных кратных и дольных единиц СИ.

Множитель	Приставка	Обозначение приставки (символ)	Множитель	Приставка	Обозначение приставки (символ)
10^12	гера	Т	10^-3	милли	м
10^9	гига	Г	10^-6	микро	мк
10^6	мега	М	10^-9	нано	н
10^3	кило	к	10^-12	пико	п
10^-1	деци	д	10^-15	фемто	ф
10^-2	санти	с