Unità di filtrazione centrifuga sono dispositivi essenziali di ultrafiltrazione ampiamente utilizzati in biochimica e biologia molecolare. Consentono una rapida concentrazione dei campioni, desalinizzazione e purificazione mediante separazione a membrana guidata dalla pressione per trattenere le macromolecole mentre rimuovono soluti piccoli.
Design e Funzionalità
Questi dispositivi utilizzano tipicamente una configurazione di filtrazione dead-end con una membrana semipermeabile come cellulosa rigenerata, polieteresulfone (PES) o materiali simili. La membrana è montata all'interno di un tubo compatibile con centrifuga e operata a forze centrifughe generalmente tra 2.000 e 5.000 × g, elaborando volumi di campione da 0,5 a 20 mL.
Le unità di filtrazione centrifuga sono disponibili con diversi cut-off di peso molecolare nominale (MWCO), comunemente tra 3 e 100 kDa. Queste soglie consentono la ritenzione selettiva di biomolecole target come proteine, anticorpi o acidi nucleici, permettendo il passaggio di sali, metaboliti e detergenti. Superfici di membrana a basso legame vengono spesso utilizzate per mantenere tassi di recupero superiori al 90–95 %, e formati di filtrazione verticale o orizzontale aiutano a minimizzare i volumi di hold-up, talvolta sotto i 50 µL.
Applicazioni Biochimiche
Nei flussi di lavoro di proteomica, i dispositivi di ultrafiltrazione centrifuga vengono utilizzati per concentrare proteine, anticorpi o enzimi diluiti di 20–100 volte in circa 15–30 minuti. Supportano anche lo scambio di buffer prima di esperimenti di cristallizzazione o analisi di spettrometria di massa dopo digestione enzimatica.
In biologia molecolare, queste unità facilitano la pulizia del DNA plasmidico, la desalinizzazione di librerie di sequenziamento di nuova generazione e la rimozione di primer dopo amplificazione PCR. Rispetto ai metodi di precipitazione con etanolo, la filtrazione centrifuga preserva rese di campione più elevate senza necessità di reagenti caotropici. Inoltre, sono utili per chiarificare lisati cellulari, frazionare particelle virali o vescicole extracellulari come esosomi e rimuovere etichette non incorporate in saggi radiomarcati.