[科普中國]-沉降速度法

沉降速度法是分析溶液中大分子的大小、形狀、多組分成份行之有效的方法。

簡介沉降速度法是分析溶液中大分子的大小、形狀、多組分成份行之有效的方法。它是在強離心力場作用下通過測量大分子層的移動速度來測量大分子的沉降系數(shù)（S），該系數(shù)可以表示為顆粒沉降速度與重力場的比率，也可以表示顆粒的浮力質量與它的摩擦系數(shù)之比，反映分子量（M）、分子大小與形狀的關系。對于理想單組分、非相互作用體系，通過測量分界面單點移動速度的傳統(tǒng)方法就可得到精確的S值。

但對于復雜的相互作用系統(tǒng)，例如蛋白質寡聚作用、核酸雜交、蛋白核酸相互作用、受體配體與抗原抗體識別、分子組裝、拆卸等體系，由于濃度梯度引起的擴散作用將掩蔽存在的多組分成份，通過單點或二階巨分析得到的是整個系統(tǒng)的平均S值，而不是實際存在的S值分布。這些技術在應用上有一定趨限性。然而1，近年來沉降速度法在數(shù)據(jù)分析方面取得了舉世矚目的進展，沉降速度數(shù)據(jù)與LAMM方程直接擬合揭示了移動分界面許多生物信息，該技術在我們了解活體內(nèi)大分子的行為中起著舉足輕重的作用。

在十分強大的離心力場中使溶質沉降，對沉降狀態(tài)進行觀測。從沉降速度測定求得的高分子沉降系數(shù)，除分子量外還受分子形狀等的影響，但沉降系數(shù)作為表示高分子的特征是非常重要的。此值與用其他方法求得的擴散系數(shù)相配合就可以算出分子量。另外，對沉降系數(shù)不同成分的混合物進行分析，也可用沉降速度法，同時，也是對提純高分子樣品純度檢驗的重要方法之一。這些測定中雖很多是利用分析用的超速離心機，但用密度梯度離心法和使用分離用超速離心機也是可以的。

沉降速度法的應用聚合物分子量的測試與表征

聚合物由一種或幾種單體通過共價鍵連接起來的高分子量化合物，又稱高分子化合物。對聚合物來說，通常所指的分子量是平均值，也就有了分子量分布。

超速離心機運轉的速度范圍很大，使它可測定小到蔗糖大到病毒的分子量值。它也可以測定多分散性大分子的平均分子量和分子量分布。超速離心測定的是分子的絕對分子量，它不需要任何標準樣品作參考，亦不需要知道樣品分子的形狀和水化程度。通常使用的有兩種方法，即沉降速度法和沉降平衡法。

沉降速度法常用于某些特殊樣品的分子量測定，如多組分樣品，用沉降平衡法無法測定，而沉降速度法可以根據(jù)各組分的沉降峰，求出相應的沉降系數(shù)，結合擴散系數(shù)求出分子量2。

超速離心分析中沉降速度測定

沉降系數(shù)是表征高分子在溶液中性質的重要參數(shù)，它一直是利用超速離心沉降速度法來進行分析。過去主要是利用沉降系數(shù)的定義，通過分析沉降速度來得到沉降系數(shù)，因此其不能很好的區(qū)分擴散系數(shù)及分子量分布對沉降系數(shù)的影響，現(xiàn)在利用有限元擬合沉降速度數(shù)據(jù)曲線的方法可以消除這一弊端3。

自然沉降速度法分選骨髓間充質干細胞

自然沉降速度法4在間充質干細胞分選過程中不采取任何干預措施，也不添加任何分離介質，僅通過物理原理自然沉降，可能對細胞損傷小，可能使細胞原有的生物學特性得到保留。且較密度梯度離心法，自然沉降速度法分離出的間充質干細胞具有原代培養(yǎng)時間短，細胞集落形成率高的特點。

通過自然沉降速度法可成功從兔骨髓組織中分選出骨髓間充質干細胞，分選出的骨髓間充質干細胞原代培養(yǎng)呈成纖維樣集落生長，經(jīng)特定的誘導后具有成骨、成脂的分化潛能。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

蒲富永 - 教授 - 西南大學