Question 1

كيف يولد جهاز الطرد المركزي الفائق مجالاً جاذبياً أقوى من جاذبية الأرض؟

Accepted Answer

يحتوي جهاز الطرد المركزي الفائق على دوّار يدور بسرعات مضبوطة بدقة، مما يحاكي مجال جاذبية قوياً. ويمكن حتى للدوّار الصغير عند سرعة دورانية منخفضة نسبياً أن يولد قوة أقوى بآلاف المرات من مجال الجاذبية الأرضية. ويعمل هذا المجال المضخم على زيادة الفروق في الكثافة بين الجسيمات والمذيب، مما يؤدي إلى تسريع عملية الفصل.

Question 2

ما الفرق بين التدرجات المتدرجة والتدرجات المستمرة؟

Accepted Answer

في التدرجات المرحلية، تُوضع السوائل ذات الكثافة المتناقصة في طبقات فوق بعضها البعض بعناية، مما يؤدي إلى تكوين حدود فاصلة متميزة. أما في التدرجات المستمرة، فتُخلط السوائل بنسب متفاوتة بحيث تتناقص الكثافة تدريجياً وبسلاسة من القاعدة نحو الأعلى. ويحافظ كلا النوعين على السوائل في طبقات منفصلة مرتبة حسب الكثافة أثناء عملية الطرد المركزي.

Question 3

لماذا يُعد الطرد المركزي بالتدرج الكثافي متساوي الكثافة إجراء الفصل الأكثر شيوعاً؟

Accepted Answer

يُعد الطرد المركزي بالتدرج الكثافي متساوي الكثافة الإجراء الأبسط والأكثر شيوعاً لفصل العضيات الخلوية باستخدام تدرج طبقي. تترسب العضيات بناءً على كثافتها، حيث تهبط البُنى الأكثر كثافة إلى مسافة أبعد. وتعزل هذه الطريقة المباشرة الميتوكوندريا والنوى والبُنى الخلوية الأخرى بفعالية دون التعرض لقوى تدميرية.

Question 4

كيف يجب تحضير محاليل السكروز لإنشاء تدرج كثافة؟

Accepted Answer

يُضاف السكروز بكميات متزايدة بحيث يكون كل محلول أكثر تركيزاً وكثافة من المحلول الذي يسبقه. ويجب أن تقع كثافة المحاليل بين كثافات المكونات المراد فصلها، على أن يكون المحلول النهائي أكثر كثافة من المكون الأكثر كثافة. وتعتمد الكثافات الدقيقة على العضيات أو الجزيئات المحددة المراد عزلها من الكائن الحي.

Question 5

لماذا يُستخدم الطرد المركزي النطاقي بدلاً من الطرد المركزي متساوي الكثافة لفصل الأحماض النووية؟

Accepted Answer

نظراً لأن الأحماض النووية أكثر كثافة من السكروز، فإن الطرد المركزي متساوي الكثافة لا يمكنه فصلها عن العضيات دون إتلافها. أما الطرد المركزي النطاقي فيستخدم تدرجاً مستمراً ويفصل المكونات بناءً على معدلات الترسيب، والتي تعتمد على كل من الكثافة والشكل الفراغي؛ وتعمل هذه التقنية على الحفاظ على سلامة الأحماض النووية مع تحقيق الفصل المطلوب.

Question 6

ما هو وسط التدرج المستخدم لفصل سلاسل الأحماض النووية حسب الكثافة؟

Accepted Answer

تُستخدم تدرجات كلوريد السيزيوم، والتي تتراوح عادةً من 1.65 إلى 1.75 جم/مل، لفصل سلاسل الأحماض النووية. ولا يمكن استخدام السكروز لكونه أقل كثافة من الأحماض النووية. ويوفر كلوريد السيزيوم كثافة كافية ولزوجة منخفضة، مما يسمح بفصل سلاسل DNA بناءً على محتوى الغوانين-سيتوزين مقابل محتوى الأدينين-ثايمين.

Question 7

كيف يتم جمع المكونات الخلوية المجزأة بعد عملية الطرد المركزي الفائق؟

Accepted Answer

بعد عملية الطرد المركزي، تشكل المكونات الخلوية حزمًا منفصلة بين طبقات المحلول. ويمكن جمع الأجزاء باستخدام حقنة أو عن طريق ثقب قاع الأنبوب بإبرة معقمة وجمع السائل المتدفق في أنابيب معقمة. بعد ذلك، يمكن تخزين المكونات المعزولة عند درجة حرارة -80 درجة مئوية لإجراء مزيد من التحاليل أو التجارب باستخدام طرق تنقية الجزيئات الحيوية القائمة على الكروماتوغرافيا.

الكثافة التدرج الفائق الطرد المركزي - اختبار تقييم