cellefraksjonering

Cellefraksjonering er en gruppe laboratorieteknikker som bruker sentrifugering for å separere ulike komponenter i en celle, som organeller, proteiner og membranbelle strukturer. Hensikten er å oppnå fraksjoner med økt renhet slik at spesifikke prosesser eller aktiviteter kan studeres isolert.

Grunnprinsippet er basert på forskjeller i størrelse, tetthet og sedimenteringshastighet. Ved å øke sentrifugalkrefter i trinn sedimenterer større og tyngre komponenter først, mens mindre partikler krever høyere hastigheter. Buffere bør være isotone og kjølige for å bevare integritet og aktivitet i fraksjonene.

Differensiell sentrifugering innebærer homogenisering av celler eller vev til et dispergert materiale, deretter flere rensetrinn med økende hastighet. Eksempelvis pelle N nuclei ved lav hastighet (omkring 600–1 000 x g); deretter mitochondrier, lysosomer og peroksisomer ved mellom hastigheter (ca. 8 000–20 000 x g); og til slutt mindre partikler som endoplasmatisk retikulum og ribosomer ved høye hastigheter (ca. 100 000–200 000 x g). Den resulterende supernatanten kan inneholde cytosol og andre små molekyler.

Density gradient-sentrifugering bruker tytt gradenter (for eksempel sukkose eller Percoll) for å separere fraksjoner etter densitet, ofte i ultracentrifuger som når 100 000–200 000 x g, og gir høyere renhet enn enkel differensiell sentrifugering.

Utstyr og forhold inkluderer homogenatorer, istempererte operasjonsforhold, proteasehemmere og ulike rotortyper. Anvendelser omfatter analyse av organelleaktivitet, proteomikk, enzymatiske tester og electron-mikroskopi. Begrensninger inkluderer mulig kontaminasjon mellom fraksjoner og behovet for spesialisert utstyr og erfaring. Historisk ble teknikken utviklet av blant andre Albert Claude og Christian de Duve, og har vært sentral i cellebiologi siden midten av 1900-tallet.