Differenza principale - Centrifugazione differenziale vs gradiente di densità

La centrifugazione è un metodo di separazione in cui la rotazione del campione attorno a un asse fisso produce una forza centrifuga (g). Le particelle o le cellule nel campione vengono spinte verso il basso attraverso un mezzo liquido dalla forza centrifuga. La velocità di sedimentazione è determinata dalla densità e dalla dimensione delle particelle o cellule. Poiché la sedimentazione di particelle o cellule con densità e dimensioni diverse avviene con velocità diverse, sono fisicamente separate l'una dall'altra ad un certo punto della centrifugazione. La centrifugazione differenziale e la centrifugazione in gradiente di densità sono i due principali tipi di centrifugazione. Il differenza principale tra centrifugazione differenziale e gradiente di densità è che il frazionamento viene eseguito in base alla dimensione nella centrifugazione differenziale mentre il frazionamento viene eseguito in base alla densità nella centrifugazione in gradiente di densità.

Aree chiave coperte

1. Che cos'è la centrifugazione differenziale - Definizione, fatti, processo 2. Che cos'è la centrifugazione a gradiente di densità? - Definizione, fatti, processo 3. Quali sono le somiglianze tra centrifugazione differenziale e gradiente di densità – Cenni sulle caratteristiche comuni 4. Qual è la differenza tra centrifugazione differenziale e gradiente di densità – Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: densità, centrifugazione a gradiente di densità, centrifugazione differenziale, pellettizzazione differenziale, centrifugazione di equilibrio, centrifugazione isopicnica, centrifugazione a frequenza, dimensione

Cos'è la centrifugazione differenziale

La centrifugazione differenziale si riferisce alla forma più semplice della centrifugazione. È anche conosciuto come pellettizzazione differenziale. I componenti di una cellula possono essere separati mediante centrifugazione differenziale. La centrifugazione differenziale si basa sulla dimensione delle particelle nella soluzione. Pertanto, le particelle di dimensioni diverse sedimentano a velocità diverse durante la centrifugazione. Le particelle più grandi sedimentano più velocemente delle particelle più piccole. La velocità di sedimentazione può essere aumentata aumentando la forza centrifuga. La centrifugazione differenziale è mostrata in figura 1.

Figura 1: centrifugazione differenziale

Idealmente, la centrifugazione differenziale viene utilizzata per raccogliere cellule o per produrre frazioni subcellulari grezze da un omogenato di tessuto. Ad esempio, un omogenato di fegato può contenere nuclei, mitocondri, lisosomi e vescicole di membrana. Quando l'omogenato di fegato viene centrifugato a bassa velocità per un breve periodo, i grandi nuclei sedimentano nel pellet. Quando viene utilizzata una forza centrifuga maggiore, anche i mitocondri sedimentano nel pellet. A causa dell'omogeneità dei campioni biologici, la sedimentazione contamina sempre.

Cos'è la centrifugazione a gradiente di densità?

La centrifugazione in gradiente di densità si riferisce a un metodo di separazione in cui le sostanze sono concentrate nelle soluzioni di sali di cesio o saccarosio. È coinvolto nel frazionamento delle particelle in base alla densità di galleggiamento. I sali di cesio o la soluzione di saccarosio sono chiamati gradiente di densità. I due tipi di centrifugazione in gradiente di densità sono la centrifugazione tasso-zonale e la centrifugazione isopicnica.

Centrifugazione rate-zonale

Durante la centrifugazione tasso-zonale, il campione viene stratificato come una zona stretta sopra un gradiente di densità. Le particelle si muovono a velocità diverse sotto la forza centrifuga in base alla loro densità. La velocità di sedimentazione effettiva dipende principalmente dalle dimensioni e dalla massa delle particelle. Poiché la densità delle particelle è superiore al gradiente di densità, tutte le particelle producono pellet. La centrifugazione in gradiente di densità è mostrata in Figura 2.

Figura 2: Centrifugazione a gradiente di densità

Centrifugazione isopicnica

La centrifugazione isopicnica inizia con una soluzione omogenea. Sotto la forza centrifuga, le particelle si muovono finché la loro densità è simile al gradiente di densità. Pertanto, la centrifugazione isopicnica è anche nota come galleggiante o centrifugazione di equilibrio. Le particelle biologiche dipendono dalla pressione osmotica del gradiente di densità. Pertanto, il mezzo gradiente dovrebbe contenere una pressione osmotica simile a quella delle cellule o degli organelli.

Somiglianze tra centrifugazione differenziale e gradiente di densità

Differenza tra centrifugazione differenziale e gradiente di densità

Definizione

Centrifugazione differenziale: La centrifugazione differenziale si riferisce a un metodo di separazione in cui i componenti di una cellula vengono separati in base alla loro densità in una centrifuga in base alla forza centrifuga che sperimentano.

Centrifugazione a gradiente di densità: La centrifugazione in gradiente di densità si riferisce a un metodo di separazione in cui le sostanze sono concentrate nelle soluzioni di sali di cesio o saccarosio.

Separazione

Centrifugazione differenziale: La separazione avviene in base alla dimensione delle particelle nella centrifugazione differenziale.

Centrifugazione a gradiente di densità: La separazione avviene in base alla densità delle particelle nella centrifugazione in gradiente di densità.

Tipi di molecole

Centrifugazione differenziale: La centrifugazione differenziale viene utilizzata per separare cellule, organelli o macromolecole.

Centrifugazione a gradiente di densità: La centrifugazione in gradiente di densità viene utilizzata per separare molecole o particelle.

Tipo di campione

Centrifugazione differenziale: Un organo omogeneizzato viene utilizzato come campione nella centrifugazione differenziale.

Centrifugazione a gradiente di densità: Una soluzione omogeneizzata viene utilizzata come campione nella centrifugazione in gradiente di densità.

Soluzione di zucchero

Centrifugazione differenziale: Nella centrifugazione differenziale non viene utilizzata alcuna soluzione zuccherina.

Centrifugazione a gradiente di densità: Nella centrifugazione in gradiente di densità viene utilizzata una soluzione di saccarosio o qualsiasi altra soluzione zuccherina.

Facilità del Metodo

Centrifugazione differenziale: La centrifugazione differenziale è facile da usare.

Centrifugazione a gradiente di densità: La centrifugazione in gradiente di densità è difficile da usare.

Contaminazione

Centrifugazione differenziale: Nessuna contaminazione si verifica nella centrifugazione differenziale.

Centrifugazione a gradiente di densità: Una certa contaminazione è sempre possibile nella centrifugazione in gradiente di densità.

Conclusione

La centrifugazione differenziale e in gradiente di densità sono due metodi di centrifugazione utilizzati per separare le particelle. La centrifugazione differenziale separa le particelle in base alla loro dimensione. Tuttavia, la centrifugazione in gradiente di densità separa le particelle. La principale differenza tra la centrifugazione differenziale e in gradiente di densità è il tipo di proprietà fisica su cui si basa ciascun tipo di metodo di centrifugazione.

Riferimento:

1. "Separazioni di centrifugazione". Sigma-Aldrich, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Differentielle zentrifugation" di Thomasione - Opera propria (testo originale: selbst erstellt) (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia 2. "Gradiente di densità" di L'autore del caricamento originale era Mlw3559 su Wikibooks inglese - Trasferito da en.wikibooks a Commons. (CC BY-SA 2.5) tramite Commons Wikimedia