Centrifugation

La centrifugation est la procédure pour séparer les mélanges de différentes densités

Qu'est-ce que la centrifugation?

La centrifugation Il s'agit d'une technique de séparation du mélange qui est basée sur la différence de densité des différents composants. Il est principalement utilisé pour séparer les mélanges hétérogènes dans lesquels au moins une des phases est liquide.

La technique consiste à faire tourner l'échantillon à grande vitesse dans un tube à essai ou un autre plus résistant. La rotation et l'inertie créent une force fictive dans le tube qui s'appelle la force centrifuge, et est celui qui donne le nom à la technique.

La force centrifuge est une force radiale qui pointe toujours dans la direction contraire au centre de rotation. Cette force agit sur toutes les particules qui composent le mélange, les découlant de la façon dont le poids flotte à toutes les substances vers le centre de la terre.

Qu'est-ce que la centrifugation pour?

Selon la vitesse de rotation et le rayon, la force centrifuge peut être des centaines à des millions de fois plus fortes que la gravité. Cela permet de séparer les particules et les substances dont les densités sont très similaires.

L'un des champs dans lesquels cela est plus utile est en biologie et en médecine, car les cellules entières et leurs différents composants sont des mélanges hétérogènes formés par différentes particules avec des densités presque identiques et qui diffèrent par leur vitesse de sédimentation.

De plus, la centrifugation permet également de séparer des mélanges apparemment homogènes, tels que des suspensions stables.

Différentes méthodes de centrifugation

Selon l'application particulière, la vitesse de rotation et la classe centrifuge utilisée, nous pouvons distinguer 4 types de centrifugation:

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Centrifugation différentielle

C'est la méthode la plus simple de centrifugation. Il consiste à profiter de la différence de vitesse de sédimentation des différentes particules qui composent un mélange.

Dans le mélange d'origine, les particules sont réparties uniformément tout au long du volume. Mais au début de la centrifugation, ils commenceront à se déplacer en direction de la force centrifuge.

Les particules qui ont le même coefficient de sédimentation se sont sédimentés ensemble, étant au bas du tube à essai, les particules qui sédiment. Cette technique est généralement utilisée comme première séparation, avant l'utilisation d'autres techniques de centrifugation plus avancées.

Centrifugation isopicnique

La centrifugation isopicnique est une technique de centrifugation utilisée pour séparer les particules ou les molécules dans un mélange basé sur les différences de densité. En fait, le terme isopicnique signifie littéralement «densité égale» et fait référence au fait qu'après centrifugation, les particules sont regroupées en ayant des valeurs égales de densité.

Pour appliquer une centrifugation isopicnique, des milieux de densités différentes sont ajoutés au mélange avant de centrifuger. Seules les particules moins denses que le milieu se sédiment vers le bas du tube à essai.

Centrifugation zonale

C'est une technique très efficace pour séparer les composants d'un mélange basé à la fois sur ses densités et ses vitesses de sédimentation. La technique consiste à placer le mélange au-dessus d'un milieu préformé qui a un gradient de densité puis à centrifonner les deux composants ensemble.

Les particules se sont sédimentées jusqu'à ce qu'elles atteignent la zone de gradient qui coïncide avec leur densité. De cette façon, les composants du mélange sont séparés par des zones en fonction des différences de densité.

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Les gradients de densité peuvent être formés de différentes manières. Le moyen le plus simple est de déposer des couches successives de solutions de saccharose de plus en plus diluées, qui ont obtenu un gradient discontinu.

Les gradients de saccharose continus peuvent également être obtenus via des dispositifs de formation de gradient, qui mélangent une solution de saccharose concentrée et une diluée en proportions variables lorsque le tube à essai est rempli.

Enfin, pour les cas de séparation de l'acide nucléique, le gradient de densité est préparé ultracentrifugant une solution concentrée de chlorure de césium. Après une période prédéterminée, le CSCL est concentré en arrière-plan, créant un gradient continu très reproductible.

Ultracentrifugation

L'Ultracentrifugation est appelée la technique de centrifugation dans laquelle des vitesses de rotation allant jusqu'à 150 sont atteintes.000 tr / min, obtenant ainsi des forces centrifuges jusqu'à 10⁶ fois la force de la gravité (1 million de gs).

L'Ultracentrifugation nécessite des centrifuges spéciaux en acier très résistant. De plus, ils sont généralement enfermés dans des tiroirs, également en acier, au cas où une pièce serait cassée pendant l'opération.

Dans certains cas, la chambre dans laquelle les travaux de centrifugeuse sont évacués (un vide est fait) pour éviter la friction avec l'air et atteindre des vitesses de rotation encore plus élevées.

Le processus centrifugé est généralement surveillé à l'aide d'interféromètres et de lumière UV. Cette technique de centrifugation est courante dans les laboratoires de biologie cellulaire, car il permet de séparer les structures subcellulaires.

Exemples de centrifugation

Séparation de l'ADN

La centrifugation est l'une des techniques les plus couramment utilisées pour Asilil et purifier les échantillons d'ADN avant d'effectuer des analyses ultérieures telles que la PCR. Dans ces cas, une centrifugation isopicnique est utilisée.

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Analyse de sang

La centrifugation est le moyen le plus simple de séparer le sang en ses principaux composants, à savoir le plasmatique sanguin et la fraction cellulaire dans lesquels les globules rouges et blancs sont trouvés.

De plus, la centrifugation isopicnique, en utilisant un milieu avec une densité intermédiaire, est généralement utilisée pour séparer les globules rouges des blancs et ceux-ci du plasma avec des plaquettes.

Centrifugation dans l'industrie laitière

Le lait est une suspension stable de graisses et de solides laitiers dans l'eau. Ces graisses et les solides forment la base de l'élaboration du beurre, qui sont séparées sous la forme d'une crème par centrifugation.

Séparation et isolation des enzymes

De nombreuses enzymes et protéines utilisées dans l'industrie pharmaceutique, synthétisent des micro-organismes spécialisés génétiquement modifiés. Une fois synthétisées, ces enzymes sont séparées en brisant les cellules des micro-organismes qui ont produit et centrifuger le mélange résultant.

Les références

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