Centrifugazione: Tecniche e Applicazioni per Separazioni Biologiche

Quando gli scienziati vogliono isolare un tipo specifico di tessuto biologico o altro materiale, spesso usano la centrifugazione. Questo implica far ruotare il campione ad alta velocità per far separare i diversi componenti in strati basati su massa o densità. Ripetendo il processo a velocità diverse, con tecniche leggermente diverse, i ricercatori possono rimuovere specifiche cellule, organelle o molecole.

Pellet

• Uno degli aspetti più importanti della centrifugazione è la pelletizzazione. Far ruotare campioni ad alta velocità aumenta la gravità che agisce sul campione. Questo comprime le particelle più pesanti in un pellet duro sul fondo della provetta da centrifuga. La velocità determina quali dimensioni di particelle finiscono nel pellet. Velocità maggiori corrispondono a una gamma più ampia di particelle nel pellet, velocità minori pelletizzano solo le particelle più grandi.

Soprannatante

• Dopo che un campione è stato centrifugato, il liquido rimanente che non è diventato parte del pellet è il soprannatante. Consiste di particelle più piccole e leggere non trascinate sul fondo dalla gravità aumentata. Questo soprannatante può essere raccolto e usato per test o, se necessario, sottoposto a ulteriore rotazione per continuare a isolare un materiale bersaglio. I soprannatanti sono spesso rimossi dalla sommità della provetta con pipetta o micropipetta.

Isolamento Basato su Massa

• Una delle tecniche più usate per separare particelle basandosi su massa è la centrifugazione differenziale. In questo processo un campione è prima ruotato a velocità relativamente bassa. Il soprannatante è estratto e ruotato a velocità più alta. Si forma un pellet in questa provetta, e gli scienziati continuano a rimuovere e ruotare i soprannatanti a velocità sempre più alte e per tempi più lunghi per ottenere particelle sempre più piccole, finché non hanno isolato un campione minore contenente il materiale bersaglio.

Isolamento Basato su Densità

• Anche se la centrifugazione differenziale elimina la maggior parte dei materiali più grandi del bersaglio, le particelle più piccole rimangono. Per isolare ulteriormente il bersaglio, gli scienziati possono isolare basandosi sulla densità delle particelle. In questo processo una provetta da centrifuga è riempita con strati di mezzi di densità diverse, dal più denso al meno. Quando il campione è posto sopra e centrifugato, le particelle si separano in strati diversi basati sulle loro densità. Così gli scienziati ottengono solo il materiale che vogliono.