Ly tam (tieng Anh: Centrifugation) la qua trinh co hoc lien quan đen su dung luc ly tam đe phan tach cac hat khoi dung dich theo kich thuoc, hinh dang, khoi luong rieng, đo nhot trung binh va toc đo rotor cua chung. Nhung thanh phan đac hon cua hon hop di chuyen xa khoi truc cua may ly tam, trong khi nhung thanh phan long hon thi di chuyen ve huong truc cua may. Cac nha hoa hoc va sinh hoc co the tang cuong luc hap dan hieu dung cua ong nghiem đe chat ket tua (cuc vien) chuyen đong nhanh va hoan toan lang xuong đay ong. Dung dich con lai nam o be mat chat ket tua đuoc goi la dung dich noi (supernatant).
Co su tuong quan giua kich co va khoi luong rieng cua mot hat va ty le ma hat tach khoi hon hop khong đong nhat, khi ma luc duy nhat tac đong la trong luc. Kich co va khoi luong rieng cua hat cang lon, thi chung cang tach nhanh khoi hon hop. Nho ap dung luc hap dan hieu dung lon hon vao hon hop trong ly tam, qua trinh tach hat đuoc tang toc lon. Đieu kien nay ly tuong trong cac co so cong nghiep va phong thi nghiem, do cac hat co the đuoc tach trong khoang thoi gian ngan hon nhieu, thay vi mat nhieu thoi gian tu tach nhu truoc.
Toc đo ly tam đuoc xac đinh bang van toc goc - thuong đuoc bieu thi bang so vong trong mot phut (RPM), hoac gia toc bieu thi bang g. He so chuyen đoi giua RPM va g phu thuoc vao ban kinh cua rotor ly tam. Van toc lang đong cua hat trong ly tam la mot ham so giua kich co va hinh dang, gia toc ly tam, the tich cua chat ran hien co, khac biet khoi luong rieng giua hat va dung dich, va đo nhot. Ung dung pho thong nhat la phan tach chat ran cua hon dich (suspension) co nong đo cao, thuong đuoc su dung đe tach nuoc khoi can bun thai, tao ra phan can khong cung chat.
Phuong phap ly tam đuoc ung dung rong rai trong cong nghiep va phong thi nghiem. Qua trinh nay khong chi đuoc dung đe phan tach hai chat tron lan nhau, ma con đe phan tich cac đac điem thuy đong luc hoc cua đai phan tu. Đay la mot trong nhung phuong phap nghien cuu quan trong va đuoc ung dung pho bien nhat trong hoa sinh, sinh hoc te bao va sinh hoc phan tu. Trong cac nganh cong nghiep hoa hoc va thuc pham, may ly tam chuyen dung co the xu ly mot luong hat lien tuc đe bien thanh chat long rieng biet nhu plasma. Ly tam cung la phuong phap thong dung nhat trong lam giau urani, dua tren khac biet khoi luong nho giua cac nguyen tu U-238 va U-235 trong khi urani (VI) fluoride.


Cong thuc toan hoc Trong mot hon dich long, nhieu hat hoac te bao se dan lang xuong đay binh chua do trong luc. Tuy nhien, khoang thoi gian cho nhung lan phan tach ay kho ma thuc hien đuoc. Nhung hat (rat nho) khac khong the bi tach hoan toan trong dung dich truoc khi chung tiep xuc voi luc ly tam cao. Khi hon dich đuoc quay rotor o mot toc đo hoac so vong quay tren phut (RPM) nhat đinh, luc ly tam tao đieu kien cho cac hat di chuyen xa dan khoi truc quay. Cong thuc chung đe tinh so vong quay tren mot phut (RPM) cua may ly tam la:

  
    
      
        R
        P
        M
        =
        
          
            
              g
              r
            
          
        
      
    
    {\displaystyle RPM={\sqrt {g \over r}}}
  
,
trong đo g đai dien cho luc ly tam tuong đoi (RCF), con r la ban kinh tu tam rotor đen mot điem trong mau.
Tuy nhien, tuy vao mau may ly tam đuoc su dung, goc tuong ung cua rotor va vong quay co the thay đoi, do đo cong thuc cung can đuoc đieu chinh. Vi du, rotor cua Sorvall #SS-34 co ban kinh toi đa la 10,8 cm, vi the cong thuc đoi thanh 
  
    
      
        R
        P
        M
        =
        299
        
          
            
              g
              r
            
          
        
      
    
    {\textstyle RPM=299{\sqrt {g \over r}}}
  
, hoac đon gian hon nua thanh 
  
    
      
        R
        P
        M
        =
        91
        
          
            g
          
        
      
    
    {\textstyle RPM=91{\sqrt {g}}}
  
.
Khi so voi trong luc, luc cua hat đuoc goi la 'Luc ly tam tuong đoi' (Relative Centrifugal Force, viet tat la RCF). Đay la luc vuong goc tac đong len be mat cua rotor do su quay, luon co tinh tuong đoi so voi trong luc cua Trai Đat - dung đe đo suc manh cua cac loai va kich co rotor khac nhau. Vi du, RCF cua 1000 x g tuc la luc ly tam manh gap 1000 lan so voi luc hap dan cua Trai Đat. RCF phu thuoc vao toc đo vong quay (theo so vong/phut) va khoang cach cua cac hat đen tam cua vong quay. Cong thuc pho bien đuoc dung đe tinh RCF:

  
    
      
        R
        C
        F
        =
        1.118
        ×
        
          10
          
            −
            5
          
        
        ×
        r
        ×
        (
        r
        p
        m
        
          )
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle RCF=1.118\times 10^{-5}\times r\times (rpm)^{2}}
  
,
trong đo 
  
    
      
        1.118
        ×
        
          10
          
            −
            5
          
        
      
    
    {\textstyle 1.118\times 10^{-5}}
  
 la hang so; r la ban kinh (đuoc the hien bang đon vi centimet) tu truc quay đen mot điem trong mau; va rpm la toc đo so vong/phut.
Theo truyen thong, cac nha nghien cuu đa tien hanh nhieu lan phan tach o toc đo 3000 rpm. Huong dan so bo ve luc ‘g’ tac đong o toc đo nay la nhan ban kinh ly tam voi he so 10, do đo ban kinh 160 mm cho ra ket qua xap xi 1600 x g. Đay la phuong phap kha tuy y, vi RCF phu thuoc tuyen tinh vao ban kinh, vi the ma ban kinh lon hon 10% tuc la RCF cao hon 10% đuoc ap dung o cung toc đo. Đon gian hon, cong thuc phia tren co the đuoc đon gian hoa thanh 
  
    
      
        R
        C
        F
        =
        10
        ×
        r
      
    
    {\textstyle RCF=10\times r}
  
, voi sai so chi 0,62%.


Ly tam trong nghien cuu sinh hoc = Ly tam nho =
Ly tam nho (microcentrifuge) la nhung mau may đe ban đuoc thiet ke đac biet voi rotor nhe, dung tich nho, co the gia toc rat nhanh len khoang 17.000 rpm. Chung la nhung thiet bi nhe, chu yeu đuoc dung đe ly tam ngan han voi nhung mau pham len đen khoang 0,2–2,0 mL. Tuy nhien, do quy mo nho ma de van chuyen chung va neu can thiet, co the van hanh chung trong phong lanh. Chung co the đuoc lam lanh hoac khong. May ly tam nho thuong đuoc su dung trong cac phong thi nghiem nghien cuu. Trong cac phong nay, nhung mau pham phan tu sinh hoc, te bao hoac nhan te bao can phai chiu đuoc RCF cao trong quang thoi gian tuong đoi ngan. May ly tam nho đuoc thiet ke đe van hanh toc đo cao, co the tang len 35.000 rpm, nang RCF len 30000×g, va đuoc goi la may ly tam nho toc đo cao.


= Ly tam toc đo thap =
May ly tam toc đo thap đuoc dung đe thu thap cac chat ket tua hoa hoc, te bao nguyen ven (đong vat, thuc vat va mot vai vi sinh vat), nhan, luc lap, ty the lon va cac manh mang te bao lon hon. Gradient nong đo đe tinh che te bao cung van hanh trong cac may ly tam nay. Nhung rotor xoay theo cum (swinging-bucket rotor) thuong đuoc su dung rat nhieu vi kich co mau cuc ky linh hoat nho su dung cac adaptor. Nhung may nay co toc đo rotor toi đa chua đen 10.000 rpm va thay đoi tu may ly tam nho đat ban cho đen may ly tam lon đat tren san.


= Ly tam toc đo cao =
May ly tam toc đo cao thuong đuoc dung đe thu thap cac vi sinh vat, virus, ty the, lysosome, peroxisome va mang Golgi ong nguyen ven. Đa phan cac nhiem vu vo vien hat đon gian đuoc tien hanh trong cac rotor goc co đinh. Mot so gradient nong đo dung đe tinh che te bao va bao quan co the đuoc tien hanh trong cac rotor xoay theo cum, hoac trong rotor goc co đinh voi truong hop gradient Percoll. May ly tam toc đo cao hoac sieu toc đo co the xu ly khoi luong mau vat lon hon, tu hang chuc ml đen vai lit. Ngoai ra, may ly tam lon hon con co the đat van toc goc cao hon (khoang 30.000 rpm). Rotor co the kem voi cac adapter khac nhau đe cat tru nhieu kich co cua chai, ong nghiem hoac khay vi the gieng (microplate).


= Sieu ly tam =
Sieu ly tam (Ultracentrifugation) su dung luc ly tam cao đe nghien cuu đac tinh cua cac hat sinh hoc o toc đo đac biet cao. Nhung may sieu ly tam hien nay co the quay toi 150.000 rpm (tuong đuong 1.000.000 x g). Chung đuoc dung đe thu hoach tat ca tui mang đen tu mang sinh chat, mang luoi noi chat (ER), bo may Golgi, endosome, ribosome, tieu đon vi ribosome, plasmid, DNA, RNA va protein trong rotor goc co đinh. So voi may ly tam nho hoac may ly tam toc đo cao, may sieu ly tam co the tach cac hat nho hon nhieu. Ngoai ra, khi ma may ly tam nho va may sieu ly tam toc đo cao phan tach cac hat thanh tung me (phai xu ly thu cong mot luong mau pham han che trong ong nghiem hoac chai), may sieu ly tam co the tach cac phan tu thanh tung me hoac he thong dong chay lien tuc.
May sieu ly tam đuoc su dung đe tach cac đai phan tu hoac nghien cuu đong hoc lien ket phoi tu, tach nhieu thanh phan lipoprotein khoi sinh chat va khu proton cua chat long sinh ly nham phan tich amino acid.
Chung la loai may ly tam thong dung nhat đe tinh che gradient nong đo cua moi hat (tru te bao). Trong khi xo xoay (swinging bucket) thuong đuoc su dung voi muc đich nay, thi cac rotor goc co đinh va rotor goc thang đung cung đuoc su dung, đac biet la voi gradient tu tao va co the cai thien hieu qua tach rat nhieu. Co hai loai sieu ly tam: sieu ly tam phan tich va sieu ly tam chuan bi.


 Sieu ly tam phan tich  Sieu ly tam phan tich (Analytical ultracentrifugation, viet tat la AUC) co the đuoc su dung đe xac đinh đac điem cua đai phan tu nhu hinh dang, khoi luong, thanh phan va cau hinh. Đay la loai ky thuat phan tich sinh hoc phan tu thong dung đe đanh gia đo tinh khiet cua mau pham, mieu ta co che lap rap va thao roi cua phuc hop sinh hoc, xac đinh ty luong (stoichiometry) cua tieu đon vi, xac đinh va mieu ta thay đoi trong cau hinh đai phan tu, tinh toan hang so can bang va cac thong so nhiet đong luc hoc cho nhung he thong tu hop (self-associating) va di hop (hetero-associating). Sieu ly tam phan tich ket hop he thong do quang hoc bang quet anh sang/tu ngoai đe theo doi thoi gian thuc ma mau pham phat trien trong mot lan quay.
Nhung mau pham đuoc ly tam voi dung dich nong đo cao la saccarose, caesium chloride hay iodixanol. Dung dich nong đo cao co the so huu nong đo đeu trong toan bo ong nghiem ("đem") hoac nong đo bien đoi ("gradient"). Nhung đac tinh phan tu co the đuoc tao hinh nho phan tich van toc lang đong hoac phan tich can bang lang đong. Trong luc chay, cac hat hoac phan tu se di chuyen qua ong nghiem o toc đo khac nhau, phu thuoc vao đac điem vat ly va đac điem dung dich, roi cuoi cung tao nen vien nen o đay ong hoac theo dai o nhieu đo cao.


 Sieu ly tam chuan bi  Sieu ly tam chuan bi (preparative ultracentrifuge) thuong đuoc su dung đe tach hat theo nong đo cua chung, tach va/hoac thu hoach hat đac hon nham thu thap trong vien nen va loc cac hon dich chua hat. Đoi khi, cac nha nghien cuu con su dung may sieu ly tam chuan bi neu ho can tinh linh hoat đe thay đoi loai rotor trong thiet bi. Sieu ly tam chuan bi co the đuoc trang bi cung nhieu loai rotor khac nhau - chung co the quay mau pham co so luong khac nhau, goc khac nhau va toc đo khac nhau.


= Qua trinh phan đoan =
Trong nghien cuu sinh hoc, phan đoan te bao thuong gom tach cac thanh phan cua te bao, đong thoi giu lai vai tro rieng cua tung thanh phan. Thong thuong, mau te bao đuoc luu tru trong mot hon dich, ma hon dich ay co the la:

Chat đem (buffered): pH trung tinh, ngan ton thuong cau truc cua protein nhu enzym (co the tac đong đen lien ket ion).
Đang tuong (isotonic): ngan bao quan hap thu hoac lam that thoat nuoc.
Lam mat: giam hoat đo chung cua enzym đuoc giai phong sau đo trong quy trinh.
Ly tam la buoc đau tien trong hau het cac loai phan đoan. Nho co ly tam toc đo thap, cac vun te bao co the bi loai bo, giu lai chat long be mat (supernatant) giu lai noi phan cua te bao. Ly tam lap lai o toc đo cao hon se dan dan phan đoan cac chat đong nhat cua te bao thanh nhung thanh phan cua chung. Noi chung, thanh phan duoi te bao cang nho thi luc ly tam can đe lang đong no cang lon. Sau đo, phan hoa tan cua bat ky chat phan giai (lysate) co the đuoc tach tiep thanh cac thanh phan cua no nho su dung nhieu phuong phap khac.


= Ly tam biet hoa =
Ly tam biet hoa (differential centrifugation) la phuong phap phan đoan bang ly tam đon gian nhat, va la phuong phap thong dung đe tach bao quan va mang co trong te bao. Thong thuong, bao quan thuong khac nhau ve nong đo va kich thuoc, giup cho su dung ly tam noi chung va ly tam biet hoa noi rieng tro thanh phuong phap kha thi. Sau đo, bao quan co the đuoc xac đinh bang kiem tra cac chi so đac trung cho bao quan cu the. Ung dung pho bien nhat cua ky thuat nay la tao ra cac phan đoan duoi te bao tho tu đong chat mo nhu mo tu gan chuot. Hat co nong đo hoac kich thuoc khac nhau trong mot hon dich đuoc lang đong o nhung toc đo khac nhau, hat lon hon va đac hon thi lang lai nhanh hon. Toc đo lang đong nay co the tang cuong nho su dung luc ly tam.
Hon dich te bao đuoc đua vao hang loat chu ky luc ly tam tang dan nham tao ra hang loat vien nen gom cac te bao co toc đo lang giam dan. Chat đong chat gom co nhan, ty the, lysosome, peroxisome, lop mang te bao chat va mot loat tui nho co nguon goc tu mot so ngan mang noi bao va đen tu mang te bao. Nhung tui nho nay thuong nam trong moi truong đem.


= Ly tam gradient nong đo =
Ly tam gradient nong đo (density gradient centrifugation) đuoc xem la mot trong nhung phuong  phap tach hat trong hon dich hieu qua nhat. No vua la mot ky thuat tach hat, vua la phuong phap đanh gia nong đo cua hat hoac phan tu trong hon hop.
Phuong phap nay thuong đuoc dung đe tach hat theo kich thuoc, hinh dang va nong đo nho su dung moi truong nong đo chon loc. Trong qua trinh ly tam tuong đoi cham hoac ngan, cac hat đuoc tach theo kich thuoc, hat lon hon lang cach xa hat nho hon. Trong qua trinh ly tam dai hoac nhanh, cac hat chuyen đen nhung vi tri trong gradient. Tai đay, nong đo cua moi truong tuong đong voi nong đo cua hat; (ρp – ρm) → 0. Do đo, ban đau cac hat đac va nho lang lai de hon so voi hat lon va nong đo thap. Hat lon som đat vi tri nong đo can bang, con hat nho di chuyen cham qua vung cua hat lon va chiem đuoc vi tri can bang sau hon vao gradient.
Sau khi đuoc ly tam bang phuong phap nay, ong nghiem chua hat theo thu tu nong đo dua tren chieu cao. Vat hoac hat mong muon se nam o vi tri ben trong ong tuong ung voi nong đo cua no. Tuy nhien, mot so qua trinh lang đong khong ly tuong van co the  xay ra khi su dung phuong phap. Van đe tiem an đau tien la cac hat ket tu khong theo mong muon, nhung su viec nay co the xay ra o bat ky ly tam nao. Su viec tiem an thu hai xay ra giot dung dich chua hat đuoc lang đong. Duong nhu kha nang nay xay ra cao hon khi lam viec voi dung dich co lop huyen phu noi tren chat long đac, ma thuc te noi đo it hoac khong co gradient nong đo.


Ung dung khac Ly tam co the đuoc su dung đe tach mot luong nho cac chat chat ran bi giu lai trong huyen phu tu chat long, nhu khi tach bot đa phan khoi nuoc. Trong nghien cuu sinh hoc, ly tam co the đuoc su dung đe tinh che te bao đong vat co vu, phan đoan bao quan duoi te bao, phan đoan cac tui bong cua mang, phan đoan đai phan tu va phuc hop đai phan tu. Ly tam đuoc su dung theo nhieu cach khac nhau trong nganh cong nghiep thuc pham. Vi du trong nganh cong nghiep che pham sua, ly tam thuong đuoc su dung lam tinh sach va tach bot sua, chiet xuat kem, san xuat va thu hoi casein, san xuat pho mat, loai bo vi khuan bi lay nhiem... Ky thuat che bien nay cung đuoc su dung trong khau san xuat bia, trai cay, ca phe, tra, bia, ruou vang, sua đau nanh, dau, che bien/thu hoi chat beo, bo ca cao, san xuat đuong. Phuong phap cung đuoc su dung đe tinh sach va on đinh ruou vang.
Trong phong thi nghiem nghien cuu va phap y, ky thuat đuoc su dung đe tach cac thanh phan nuoc tieu va mau. Phuong phap cung ho tro tach protein nho su dung ky thuat tinh che tinh muoi (salting out), vi du nhu ket tua ammoni sulfat. Ly tam con la ky thuat quan trong trong xu ly chat thai, tro thanh mot trong nhung quy trinh thong dung nhat đe tach bun nuoc thai. Qua trinh nay con đong vai tro quan trong trong xu ly bui (cyclonic separation), khi ma cac hat đuoc tach khoi luong khi ma khong can su dung bo loc. Trong bo thu thap bui cyclone, khong khi di chuyen theo đuong xoan oc. Hat co quan tinh lon bi luc ly tam tach ra, con hat nho tiep tuc đi theo luong khi.
Ly tam cung đuoc su dung voi muc đo nho đe tach cac thanh phan nhe hon nuoc, nhu dau. Trong nhung tinh huong nhu vay, chat thai nuoc đi ra tu đau đoi dien - noi co mat cac chat ran co trong luong rieng lon hon so voi cac chat can phan tach.


Lich su Nam 1923, Theodor Svedberg va cau hoc tro H. Rinde đa thanh cong phan tich cac sol hat lon theo phuong phap lang đong bang luc hap dan cua chung. Sol gom mot chat đuoc phan bo đeu trong cac chat khac, đuoc goi la he keo. Tuy nhien sol hat nho hon nhu sol chua vang lai khong the phan tich đuoc. Nham nghien cuu van đe nay, Svedberg phat trien mot loai ly tam phan tich đuoc trang bi he thong hap thu anh, tao ra tac đong ly tam lon hon nhieu. Ngoai ra, ong phat trien ly thuyet can co đe đanh gia khoi luong cua phan tu. Trong thoi gian nay, Svedberg chuyen su chu y tu vang sang protein.
Nam 1900, so đong gioi khoa hoc chap nhan rang protein đuoc cau thanh tu amino acid. Tuy nhien, cau hoi protein la chat keo hay đai phan tu van con nam trong tranh luan. Luc bay gio, mot protein đang đuoc nghien cuu la hemoglobin. No đuoc xac đinh chua 712 carbon, 1.130 hydro, 243 oxy, hai nguyen tu luu huynh va it nhat mot nguyen tu sat. Phat hien nay cho ra hemoglobin co khoi luong khoang 16.000 dalton (Da) nhung chua ro gia tri nay la boi so cua mo hay bon (phu thuoc vao so luong nguyen tu sat co trong hemoglobin).
Thong qua hang loat thi nghiem su dung ky thuat can bang lang đong (sedimentation equilibrium), hai kham pha quan trong đa xuat hien: hemoglobin co phan tu khoi la 68.000 Da, chi ra rang co bon nguyen tu sat co mat (thay vi mot nguyen tu), va bat ke hemoglobin đuoc tach tu đau, co đeu co chung phan tu khoi. Cach mot vat so huu phan tu khoi lon nhu the co the đuoc phat hien nhat quan( bat ke no đuoc lay mau ra tu đau trong co the) la phat hien chua tung co va ung ho y tuong protein la đai phan tu thay vi chat keo. Đe nghien cuu hien tuong nay, can co mot may ly tam co toc đoc cao hon, do đo may sieu ly tam đa ra đoi đe ap dung thuyet lang đong-khuech tan. Ket qua la phan tu khoi chung đuoc xac đinh, va su co mat cua ranh gioi phat tan (spreading boundary) cho thay no la hat ket đac duy nhat. Ung dung khac cua ly tam chi ra rang duoi cac đieu kien khac nhau, hat đong nhat lon co the bi phan giai thanh cac tieu đon vi rieng. Su phat trien cua ly tam la mot buoc tien lon trong nganh khoa hoc protein thuc nghiem.
Nam 1937, Linderstorm-Lang phat hien ra cac ong nghiem gradient nong đo co the đuoc su dung đe đanh gia nong đo. Ong phat hien ra chuc nang nay khi đang lam viec voi virus lun-vang cua khoai tay. Phuong phap cung đuoc su dung trong thi nghiem noi tieng cua Meselson va Stahl đe chung minh nhan đoi DNA la qua trinh ban bao toan nho su dung cac chat đong vi nito khac nhau. Ho su dung ly tam gradient nong đo đe xac đinh xem chat đong vi nao cua nito co mat trong DNA sau chu ky nhan đoi.


Xem them May ly tam


Tham khao