斯维德贝格的离心器

科学家们对品牌既爱又恨。虽然有些生气,其他名词在顶级期刊现在带有前缀nano,科学已经引起了很多人的兴趣,并和一个小品牌永远不会伤害。也没什么新鲜的——类似的前缀,超,帮助开启了现代生物科学。

在18世纪,法国化学家安东尼德Fourcroy识别物质,如蛋白的蛋白,能够聚集,凝结。它是第一个所谓将成为蛋白质的迹象。但问题的蛋白质结构和功能需要更长的时间来解决。在微观层面,调查了弗朗茨1902年他缩小了蛋白质氨基酸通过肽债券有关。埃米尔费舍尔几乎同时得出同样的结论,并开始描述di的费力合成三肽(化学世界,2016年10月,只有)。

然而真正的蛋白质似乎坐在神秘的《暮光之城》“胶体”——不带适当的分子但不是离散聚合。报道称,有巨大的分子量蛋白质带来尽可能多的混乱清晰。和他们是什么关系,金银的胶体分散体系,所生成的Georg Bredig时通过电弧通过盐的解决方案?当亨利Siedentopf和理查德Zsygmondy报道超显微镜的发明在1903年化学世界,2012年3月,p70)突然变得可能单个粒子的胶体直接被观察到。

Zsigmondy胶体上的书启发了一个年轻的瑞典化学的学生。西奥多·斯维德贝格(普遍称为)抵达乌普萨拉大学在1904年已经在化学和物理教育,以至于他被免除繁琐的实习,在大约一年内取得了学士学位。那时他正在做独立研究的范围扩大金属溶胶可以。这促使他思考他们的稳定和沉降速度,但他需要一个显微镜。

设法积攒一些资金,斯维德贝格(与当代卡尔·班尼迪克)建立了一个显微镜,随着发电机需要运行弧光灯。

1908年,他的论文提交,斯维德贝格参观了他的英雄Zsigmondy哥廷根大学,德国。在那里,他开始确信,溶胶粒子的不可能都是一样的:必须有一个大小的分布。超显微镜可以用于建立,这样的粒子,粒子将会极为乏味。也许有人可能会决定他们的大小通过监测悬浮速度会解决。这可能是做光学通过监测光吸收高度的函数。但是随着颗粒越细,沉淀下重力就不够了。一个可以用离心机吗?

1923年,斯维德贝格前往威斯康星-麦迪逊大学的我们,对胶体科学讲座。在穿越大西洋的他开始勾勒出他所谓的一个设计超离心机(灵感来自Zsigmondy名称)放大数千倍的重力。在威斯康辛州,他开始与物理学家约瑟夫·霍华德·马修斯和他的学生在离心机上光学检测系统。转子,由两臂和割缝盘,安装在一个钢框(控制温度和气流)和由一个电动马达驱动旋转20000 rpm的能力。光从下面通过图像沉积,与开槽金属磁盘只允许光通过样品时符合光束。拿着相机的进步运动粒子可以成像和量化,使用一个模型基于斯托克斯定律。它漂亮的工作。

回到乌普萨拉,斯维德贝格建造更快的离心机。平衡转子变得越来越重要的振动引起的混合。斯维德贝格转向固体frisbee-like光盘。空气阻力导致加热,所以斯维德贝格旋转他的转子在减压的氛围中氢和速度增加了。这是危险的工作:转子的旋转力量是如此极端,灾难性的失败导致金属碎片扔可怕的实验室。

随着速度的增加,斯维德贝格转向蛋白质的神秘。1924年10月,与酪蛋白和鸡蛋蛋白试验后,斯维德贝格选择了血红蛋白。离开他的学生后罗宾Fahraeus机后,他回家了。在半夜的时候电话响了Fahraeus兴奋地大喊“我看到黎明!”——血红蛋白是沉积物允许光偷看。它很快就清楚蛋白质沉淀为一个单一的实体。蛋白质是单分散的,单一的相同的分子。这是一个惊人的结果,蛋白质科学的一个关键时刻。

斯维德贝格在1926年获得了诺贝尔奖。进一步加速,配备了密度梯度超速离心,改变了生物科学。但是,而适度的斯维德贝格,只不过他的离心机设备看到“超”——看到更远。也许前缀不是品牌,而是牛顿对巨人的回声。