Ultrasentrifugasi analitik (AUC) adalah teknik biofisika yang mengkarakterisasi makromolekul dalam larutan berdasarkan perilaku sedimentasinya di bawah gaya sentrifugal tinggi. Teknik ini menentukan berat molekul, bentuk hidrodinamik, stoikiometri pengikatan, dan konstanta kesetimbangan tanpa memerlukan standar atau kalibrasi kolom.
Dua eksperimen komplementer dilakukan. Sedimentasi kecepatan memutar sampel pada kecepatan tinggi dan memantau pergerakan radial batas saat molekul mengendap. Kesetimbangan sedimentasi menggunakan kecepatan lebih rendah di mana sedimentasi diseimbangkan oleh difusi, menghasilkan gradien konsentrasi eksponensial pada kesetimbangan.
AUC sedimentasi kecepatan memberikan distribusi koefisien sedimentasi. Koefisien sedimentasi tergantung pada massa molekul dan koefisien friksional. Koefisien friksional melaporkan bentuk molekul. Koefisien difusi diperoleh dari penyebaran batas. Persamaan Svedberg menghubungkan parameter-parameter ini. Analisis menggunakan distribusi c(s) kontinu dalam program seperti SEDFIT memperhitungkan koefisien sedimentasi yang didekonvolusi difusi.
AUC kesetimbangan sedimentasi memberikan berat molekul tidak tergantung bentuk. Gradien konsentrasi kesetimbangan mengikuti fungsi eksponensial dari posisi radial. Untuk spesies ideal tunggal, berat molekul ditentukan dari kemiringan plot ln c versus r. Analisis multi-komponen menyelesaikan campuran dan menentukan konstanta asosiasi untuk sistem yang berinteraksi.
Sistem deteksi meliputi optik absorbansi, optik interferensi Rayleigh, dan deteksi fluoresensi. Deteksi absorbansi spesifik terhadap panjang gelombang dan cocok untuk sampel kromoforik. Deteksi interferensi mengukur perubahan konsentrasi untuk semua zat terlarut dan lebih sensitif. Deteksi fluoresensi mencapai sensitivitas molekul tunggal untuk sampel berlabel.
Aplikasi AUC meliputi karakterisasi oligomerisasi protein, agregasi antibodi, interaksi protein-asam nukleat, heterogenitas lipoprotein, dan distribusi ukuran nanopartikel. Teknik ini bebas label dan beroperasi dalam kondisi larutan alami. Ini dianggap sebagai standar emas untuk menentukan sifat hidrodinamik makromolekul.
Persyaratan sampel meliputi transparansi optik, kepadatan dan viskositas buffer yang sesuai, dan konsentrasi yang cukup untuk deteksi. Konsentrasi tipikal berkisar dari 0,1 hingga 10 mg/mL untuk deteksi absorbansi.
