Centrifugación isopícnica

Centrifugación isopícnica

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¿Qué es la centrifugación isopícnica?

La centrifugación isopícnica; también conocida como centrifugación por gradiente de equilibrio, centrifugación de equilibrio en gradiente o centrifugación por gradiente isopínico; es un tipo de centrifugación muy utilizado en bioquímica para separar entidades basado en su punto isopícnico.

¿Que es el punto isopícnico?

Es el punto donde la densidad de la entidad o partícula se iguala a la densidad del líquido circundante.

 

Es decir, separa les partículas en un gradiente de densidades en función de la densidad de las mismas. Las partículas se mueven en el gradiente por un largo periodo de tiempo, hasta 1 o 2 días; hasta que llegan a un punto donde alcanza el equilibrio de sedimentación, entre la fuerza centrífuga, el empuje hidrostático de la célula y su difusión. En ese punto de equilibrio, la densidad de éstas y la del gradiente son idénticas (de aquí el nombre de ‘isopícnico’). En este caso, es condición fundamental que se utilice un gradiente continuo que cubra todo el intervalo de densidades de las partículas de la muestra; además, la densidad máxima del gradiente final ha de exceder siempre a la densidad de las partículas. Por este motivo, independientemente del tiempo de centrifugación, las partículas no se colapsarán nunca unas con otras en el fondo; así el tiempo de centrifugación sea infinito; pues las partículas flotan sobre una posición estable intermedia en el gradiente y tendrán mejor resolución; es decir, se concentrarán en una banda muy estrecha.

Esta técnica se utiliza, por ejemplo, para separar partículas similares en tamaño pero de diferente densidad. En este sentido, la centrifugación isopícnica es un método adecuado para separar ácidos nucleicos o  material de investigación viral.

Ten en cuenta que a diferencia de la centrifugación zonal, en la centrifugación isopícnica, la condición fundamental es que la densidad máxima del gradiente final siempre debe ser mayor a la densidad de las partículas.

Existes tres tipos de gradientes de densidades preformados usados en la centrifugación por gradientes:

a) gradiente discontinuo, el cual se crea añadiendo suavemente al tubo solutos de diferentes densidades. Utilizado principalmente en la centrifugación zonal.
b) gradiente continuo, este se crea empleando un dispositivo que forma los gradientes. Se utiliza en la centrifugación zonal y también en la centrifugación isopícnica.
c) gradiente continuo autoformado, creado usando la centrifugación, normalmente al tiempo que se fracciona la muestra. Utilizado con mayor frecuencia en la centrifugación isopícnica.

Ventajas y desventajas de la centrifugación isopícnica

Una vez centrifugada la muestra, no se producirá una sedimentación posterior; debido a que cada capa flota sobre una capa de material que posee una densidad superior a la propia. Esta técnica tiene mayor precisión y productividad para separar varias partículas de tamaño similar pero que difieren ligeramente en su densidad; y que son de difícil separación. Una aplicación tecnológica la constituye la aplicación de ingeniería genética para el diseño de medicamentos biológicos; y terapia celular, aplicando ultracentrifugación en lo que se conoce como diseño vectorial de virus adeno-asociados (adeno-associated virus (AAV) vector design); así como  plataformas de toxinas para la ablación  y terapia celular (AAV-toxin production platform for cell ablation research and therapy), especialmente utilizada para estudiar el comportamiento de tejidos, incluyendo los cancerosos; para estudiar como la información genética cambia de generación a generación en tumores.

Este método no es útil en el caso de las proteínas, ya que la mayoría de estas poseen la misma densidad.

Otra desventaja la constituyen los equipos y reactivos; elegir este método requiere una análisis costo versus beneficio; debido  al alto costo inicial y mantenimiento de los equipos e insumos.

Otros tipos o métodos de centrifugación

Haz clic sobre el tipo de centrifugación sobre el que desees profundizar.

 

 

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