Separazione

È possibile utilizzare diverse tecniche di separazione per arricchire determinate particelle (DNA, RNA, proteine, organuli, vescicole, micelle, cellule, ecc.), in particolare provenienti da miscele biologiche complesse, come omogenati cellulari e tissutali, sangue, urina e altri fluidi corporali, in modo che sia possibile sottoporle a indagine selettiva. La separazione di questi tipi di particelle può basarsi sui diversi tassi di sedimentazione delle varie particelle in un fluido oppure sulle loro differenti densità. La centrifugazione del gradiente di densità (nota anche come centrifugazione isopicna, all'equilibrio o a fascia) sfrutta il principio secondo cui le particelle di una certa densità migrano in un gradiente di densità finché non raggiungono uno strato di densità di equilibrio. Le prime applicazioni della centrifugazione del gradiente di densità risalgono all'inizio degli anni '50. Allora gli organuli cellulari venivano arricchiti con l'aiuto di gradienti di saccarosio tamponati ed è innegabile che le conoscenze acquisite con questi materiali arricchiti abbiano contribuito alla moderna biologia molecolare. Presto si scoprì che l'arricchimento di cellule di mammiferi richiedeva mezzi di separazione più complessi, in particolare a causa della loro sensibilità alla fluttuazione osmotica. Noble e Boyum hanno descritto metodi per la separazione di cellule mononucleari dal sangue intero nel 1967 e nel 1968. In base a questo pionieristico lavoro scientifico, numerose applicazioni nella ricerca biomedica e nella diagnostica di routine odierne richiedono come materiale di partenza popolazioni di cellule vitali, intatte dal punto di vista funzionale e altamente arricchite. La separazione di tali cellule mediante centrifugazione del gradiente di densità si è dimostrata il metodo più utilizzato grazie alla sua semplicità e solidità.