När forskare vill isolera en specifik typ av biologisk vävnad eller annat material använder de ofta centrifugering. Processen innebär att provet snurras i mycket höga hastigheter, vilket gör att dess olika komponenter separeras i lager baserat på massa respektive densitet. Genom att upprepa processen med olika hastigheter och något varierande tekniker kan forskarna avlägsna specifika celler, organeller eller molekyler och på så sätt rena fram exakt det material de söker.
En av de viktigaste aspekterna av centrifugering är pelletbildning. När prover snurras i höga hastigheter ökar den effektiva gravitationen (relativ centrifugalkraft) som verkar på provet. Detta komprimerar de tyngre partiklarna i provet till en fast pellet i botten av centrifugröret. Hastigheten avgör vilka partikelstorlekar som hamnar i pelleten – högre hastigheter ger ett bredare spektrum av partiklar i pelleten, medan lägre hastigheter endast pelletiserar de största partiklarna.
Efter att ett prov har centrifugerats kallas den kvarvarande vätskan som inte blivit en del av pelleten för överstånd, eller supernatant. Den består av mindre och lättare partiklar som inte drogs ner till botten av den ökade gravitationen. Överståndet kan sedan samlas upp och användas för analyser eller, vid behov, centrifugeras vidare för att fortsätta isolera ett måmaterial. Överstånd avlägsnas oftast från toppen av centrifugröret med hjälp av en pipett eller mikropipett.
En av de vanligaste teknikerna för att separera partiklar efter massa är differentiell centrifugering. I denna process centrifugeras provet först i relativt låg hastighet. Därefter extraheras överståndet och centrifugeras i en högre hastighet. En ny pellet bildas då även i detta rör, och forskarna fortsätter att avlägsna och centrifugera överstånden i allt högre hastigheter och under längre tid för att fånga allt mindre partiklar – tills de har isolerat ett koncentrerat prov som innehåller måmaterialet.
Även om differentiell centrifugering kan avlägsna de flesta material som är större än målet återstår fortfarande de mindre partiklarna. För att isolera målet ytterligare kan forskarna separera partiklarna utifrån deras densitet. I denna metod, ofta kallad densitetsgradientcentrifugering, fylls centrifugröret med lager av medium med olika densiteter, från tätest till minst tät. När provet placeras ovanpå och centrifugeras vandrar partiklarna nedåt tills de når ett lager med samma densitet som dem själva. På detta sätt kan forskarna få exakt det material de vill ha.
Centrifugeringstekniker används inom många områden av biologi och medicin. Exempel på tillämpningar är separation av blodkomponenter som plasma, blodkroppar och blodplättar, isolering av cellorganeller som mitokondrier och ribosomer, samt rening av DNA, RNA och proteiner för vidare analys. Valet av hastighet, tid och teknik anpassas alltid efter provets natur och vilket material som ska isoleras.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online