この文脈で卓上遠心分離機を使用する主な機能は、ローディング前に半固形サンプルを物理的に圧縮して高密度ペレットにすることです。通常4,000xgから10,000xgの範囲の段階的な遠心力を適用することで、サンプル全体の体積を大幅に削減できます。このプロセスは過剰な溶媒を効果的に除去し、ターゲットの生体高分子が分析ハードウェアの厳密な空間的制約内に収まることを保証します。
予備濃縮の主な目的は、サンプル材料の密度を最大化することです。不要な溶媒を除去することで、低温プローブローターの限られた90μLの体積が、液体ではなく実際のサンプルで満たされることが保証されます。これは、固相核磁気共鳴（ssNMR）の成功に不可欠です。
ローターの制約の課題
90μLの体積制限
低温固相NMRプローブで使用される3.2mmローターは、約90μLの固定内部体積を持っています。これはサンプル分析にとって非常に限られたスペースです。
希釈サンプルの問題
粘性のある生体高分子などの半固形サンプルは、溶質に対する溶媒の比率が高いことがよくあります。濃縮せずに直接ローディングした場合、ローターは主に液体で満たされてしまいます。
信号品質の最大化
高品質のデータを取得するには、ローターに興味のある実際の材料の可能な限り多くの量を含める必要があります。予備濃縮により、利用可能な体積が効率的に使用されることが保証されます。
予備濃縮のメカニズム
コンパクトなペレットの作成
卓上遠心分離機は、遠心力を使用して固体または粘性成分を溶媒から分離します。これにより、チューブの底に高密度の「ペレット」が形成されます。
段階的な圧縮
このプロセスは単一の遠心分離で完了することはまれです。通常、段階的な遠心分離が含まれます。材料を徐々に圧縮するために、4,000xgから10,000xgの範囲の力が適用されます。
溶媒除去
ペレットが形成されたら、上清（過剰な液体）を除去できます。これにより、ローターに移送できるほど物理的に小さい、非常に濃縮されたサンプルが残ります。
トレードオフの理解
力とサンプルの完全性のバランス
より高いGフォースはよりタイトなペレットを作成しますが、過度の力は有害になる可能性があります。圧縮の必要性と、繊細な生体高分子の構造的損傷のリスクとのバランスを取る必要があります。
粘性材料の取り扱い
非常に粘性のある材料は、遠心分離後に操作するのが難しい場合があります。サンプルが過度に乾燥したり、きつく詰めすぎたりすると、空気の泡を導入せずに狭い3.2mmローターに転送することが大幅に困難になります。
目標に合わせた適切な選択
固相NMRで最適なデータ収集を確保するために、遠心分離アプローチを特定のサンプルニーズに合わせて調整してください。
- シグナル対ノイズ比（SNR）が主な焦点の場合：最大量の溶媒を除去し、90μLのスペースに最も多くの材料を詰め込むために、より高い遠心力（10,000xgに近い）を優先します。
- サンプル保存が主な焦点の場合：低範囲の力（4,000xg）を使用してサンプルを穏やかに濃縮し、敏感な生体分子の構造的完全性を維持します。
効果的な予備濃縮は、希釈された管理不能な混合物を、ssNMRハードウェアの機能を最大化する高密度サンプルに変換します。
概要表：
| 特徴 | 仕様/詳細 | 分析への影響 |
|---|---|---|
| 遠心力 | 4,000xg～10,000xg | 圧縮と構造的完全性のバランスをとる |
| ローター体積 | 約90μL（3.2mm） | サンプルローディングの厳密な制限を定義する |
| サンプルターゲット | 半固形ペレット | 信号対ノイズ比（SNR）を最大化する |
| 主な目的 | 溶媒除去 | 固相NMRのための高密度パッキングを保証する |
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参考文献
- Andrea Gelardo, Gustavo A. Titaux‐Delgado. 3D‐Printed Device for Efficient Packing of Semisolid Samples in 3.2‐mm Rotors Used in Cryoprobe Systems. DOI: 10.1002/mrc.70010
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .
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