Η βασική διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι ότι η διαφορική φυγοκέντρηση διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση το μέγεθος των σωματιδίων, ενώ η φυγοκέντρηση βαθμίδας πυκνότητας διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση την πυκνότητα των σωματιδίων.
Η φυγοκέντρηση είναι μια μέθοδος διαχωρισμού διαφορετικών συστατικών σε ένα μείγμα αναλυόμενης ουσίας. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την περιστροφή του δείγματος γύρω από έναν σταθερό άξονα, η οποία προκαλεί την παραγωγή μιας φυγόκεντρης δύναμης. Η φυγόκεντρος δύναμη αναγκάζει τα σωματίδια στο δείγμα να μετακινηθούν προς τα κάτω μέσω ενός υγρού μέσου. Αυτή η διαδικασία προκαλεί την καθίζηση σωματιδίων ή κυττάρων με διαφορετικά μεγέθη και πυκνότητες με διαφορετικούς ρυθμούς.
Τι είναι η διαφορική φυγοκέντρηση;
Η διαφορική φυγοκέντρηση είναι μια αναλυτική τεχνική κατά την οποία μπορούμε να διαχωρίσουμε τα σωματίδια σε ένα μείγμα ανάλογα με το μέγεθος του σωματιδίου. Είναι η απλούστερη μορφή φυγοκέντρησης και ονομάζεται επίσης διαφορική σφαιροποίηση. Αυτή η μέθοδος είναι σημαντική για τον διαχωρισμό των συστατικών σε ένα κελί. Τα σωματίδια που έχουν διαφορετικά μεγέθη υφίστανται καθίζηση με διαφορετικούς ρυθμούς κατά τη φυγοκέντρηση. Με άλλα λόγια, τα μεγάλα σωματίδια καθιζάνουν πιο γρήγορα από τα μικρότερα σωματίδια. Επιπλέον, ο ρυθμός καθίζησης μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τη φυγόκεντρη δύναμη.
Όταν εξετάζονται οι εφαρμογές της, η διαφορική φυγοκέντρηση είναι χρήσιμη για τη συλλογή κυττάρων ή την παραγωγή ακατέργαστων υποκυτταρικών κλασμάτων από ομογενοποίηση ιστού. Π.χ. ένα ομογενοποιημένο συκώτι περιέχει πυρήνες, μιτοχόνδρια, λυσοσώματα και κυστίδια μεμβράνης. Αν φυγοκεντρήσουμε αυτό το ομογενοποίημα σε χαμηλή ταχύτητα και για μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να πάρουμε τους μεγάλους πυρήνες ως σφαιρίδιο. Αν χρησιμοποιήσουμε υψηλή φυγόκεντρο δύναμη, τότε μπορούμε να πάρουμε μιτοχόνδρια στο πέλλετ. Ωστόσο, τα βιολογικά δείγματα είναι πάντα επιρρεπή σε μόλυνση.
Τι είναι η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας;
Η φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας είναι μια αναλυτική τεχνική στην οποία μπορούμε να διαχωρίσουμε τα σωματίδια στο μίγμα της αναλυόμενης ουσίας με βάση την πυκνότητα του σωματιδίου. Σε αυτή τη μέθοδο, οι ουσίες συγκεντρώνονται σε διάλυμα αλάτων καισίου ή σε σακχαρόζη. Η μέθοδος περιλαμβάνει την κλασμάτωση των σωματιδίων με βάση την πυκνότητα άνωσης. Η βαθμίδα πυκνότητας σε αυτή τη μέθοδο είναι το άλας καισίου ή το μέσο σακχαρόζης. Υπάρχουν δύο τύποι φυγοκέντρησης βαθμίδωσης πυκνότητας: φυγοκέντρηση ταχύτητας-zonla και ισοπυκνική φυγοκέντρηση.
Η φυγοκέντρηση ρυθμού-ζωνικής περιλαμβάνει τα μέσα διαχωρισμού που έχουν μια πολυεπίπεδη δομή με μια στενή ζώνη στην κορυφή της βαθμίδας πυκνότητας. Σε αυτή τη διαδικασία, τα σωματίδια τείνουν να κινούνται με διαφορετικούς ρυθμούς υπό τη φυγόκεντρη δύναμη ανάλογα με την πυκνότητα των σωματιδίων. Συνήθως, όλα τα σωματίδια παράγουν σφαιρίδια επειδή η πυκνότητα των σωματιδίων είναι μεγαλύτερη από τη βαθμίδα πυκνότητας.
Η ισοπυκνική φυγοκέντρηση είναι ο δεύτερος τύπος μεθόδου φυγοκέντρησης με κλίση πυκνότητας. Ξεκινά με ένα ομοιογενές διάλυμα. Υπό τη φυγόκεντρη δύναμη, τα σωματίδια στο μίγμα της αναλυόμενης ουσίας κινούνται έως ότου η πυκνότητα των σωματιδίων είναι παρόμοια με τη βαθμίδα πυκνότητας. Επομένως, μπορούμε να ονομάσουμε αυτή την τεχνική και ως φυγοκέντρηση ισορροπίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και πυκνότητας φυγοκέντρησης;
Η φυγοκέντρηση διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι δύο τύποι διαδικασιών φυγοκέντρησης που εμπλέκονται στον διαχωρισμό των συστατικών σε ένα μείγμα αναλυόμενης ουσίας. Η βασική διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι ότι η διαφορική φυγοκέντρηση διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση το μέγεθος των σωματιδίων, ενώ η φυγοκέντρηση με βαθμίδα πυκνότητας διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση την πυκνότητα των σωματιδίων.
Στο παρακάτω infographic παρουσιάζονται περισσότερες διαφορές μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας.
Σύνοψη – Φυγοκέντρηση διαφορικής έναντι κλίσης πυκνότητας
Η φυγοκέντρηση διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι δύο τύποι διαδικασιών φυγοκέντρησης που εμπλέκονται στον διαχωρισμό των συστατικών σε ένα μείγμα αναλυόμενης ουσίας. Η βασική διαφορά μεταξύ φυγοκέντρησης διαφορικής και βαθμίδωσης πυκνότητας είναι ότι η διαφορική φυγοκέντρηση διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση το μέγεθος των σωματιδίων, ενώ η φυγοκέντρηση με βαθμίδα πυκνότητας διαχωρίζει τα σωματίδια σε ένα μείγμα με βάση την πυκνότητα των σωματιδίων.
