Centrifugation à gradient de densité

Séparation des cellules du sang

L'enrichissement des cellules et l'optimisation des méthodes de séparation des cellules jouent un rôle crucial pour de nombreux chercheurs. Il existe différentes approches pour trier différents types de cellules, et le choix de la méthode appropriée dépend souvent du type ou du sous-groupe de cellules. L'une des méthodes les plus rapides et les plus économiques pour séparer les cellules est la centrifugation à gradient de densité. Dans notre article"Séparation des cellules et méthodes de séparation des cellules", nous avons passé en revue les différentes possibilités d'enrichissement des cellules à partir de mélanges de substances hétérogènes, comme le sang par exemple.

Densité des cellules comme aide à la séparation des cellules

Sur la base de la différence de densité des différents composants sanguins, ceux-ci peuvent être séparés par une centrifugation en une étape avec le milieu à gradient de densité approprié. Cette technique est basée sur le fait que, pendant la centrifugation, les particules de densité différente ont des taux de sédimentation différents. Les particules lourdes, telles que les érythrocytes, sédimentent rapidement, tandis que les cellules plus légères, telles que les thrombocytes, sédimentent plus lentement. L'illustration suivante montre la répartition des principales populations de cellules du sang. Les érythrocytes ont la densité la plus élevée et les thrombocytes la densité la plus faible.

Répartition des cellules sanguines en fonction de la densité

La figure suivante (figure 1) montre la répartition des cellules sanguines en fonction de leur densité. Les thrombocytes (1) ont la densité la plus faible, les érythrocytes (2) la plus élevée. En outre, le nombre de cellules par population est représenté. Les érythrocytes représentent la population la plus importante, les thrombocytes la deuxième population la plus importante.

Figure 1 : Représentation des populations cellulaires du sang en fonction de la densité

Les populations de cellules thrombocytes (1), monocytes (2), lymphocytes (3), granulocytes basophiles (4), granulocytes neutrophiles (5), granulocytes éosinophiles (6) et érythrocytes (7) se distinguent par leur densité ainsi que par leur nombre de cellules. La différence de densité des populations de cellules est utilisée pour l'enrichissement à l'aide de milieux à gradient de densité.

Tableau : plages de densité des cellules sanguines

Type	Cellule sanguine	Densité (g/ml)
1	Thrombocytes	1,050 - 1,070
2	Monocytes	1,060 - 1,068
3	Lymphocytes	1,067 - 1,077
4	Granulocytes basophiles	1,072 - 1,081
5	Neutrophile granulocyte	1,079 - 1,098
6	Granulocytes éosinophiles	1,089 - 1,095
7	Erythrocytes	1 090 - &gt ; 1 100

Type	Cellule sanguine	Densité (g/ml)
1	Thrombocytes	1,050 - 1,070
2	Monocytes	1,060 - 1,068
3	Lymphocytes	1,067 - 1,077
4	Granulocytes basophiles	1,072 - 1,081
5	Neutrophiles Granulocytes	1,079 - 1,098
6	Granulocytes éosinophiles	1,089 - 1,095
7	Erythrocytes	1 090 - &gt ; 1 100

Comme on peut le voir sur la figure et le tableau, la densité des cellules ou des populations de cellules est une distribution autour d'une valeur moyenne. De plus, les densités des différentes populations de cellules se chevauchent. La plage ainsi que la répartition autour de la valeur moyenne ne sont pas des valeurs fixes. Les fluctuations de la densité peuvent être influencées par différents facteurs. L'hydratation des cellules est l'un des principaux facteurs influençant la densité des cellules. Un autre facteur important influençant la densité des cellules de sang total est le temps passé en dehors de l'organisme du donneur.

Utilisation de milieux à gradient de densité pour la centrifugation à gradient de densité

Grâce à la connaissance de la densité des cellules sanguines, il est possible d'enrichir de manière ciblée différentes populations de cellules. Pour ce faire, on utilise des milieux à gradient de densité - des solutions ayant une densité définie. Cette densité détermine la limite de séparation (cut-off). Les cellules ayant une densité inférieure au cut-off s'accumulent sous forme de couche au-dessus du milieu, tandis que les cellules ayant une densité supérieure traversent le milieu de séparation et se déposent au fond du tube. L'illustration suivante montre une image typique de la séparation du sang total avec un milieu de séparation, pour l'enrichissement descellules mononucléaires du sang périphérique - en abrégé PBMC.

PBMC - Isolation, disposition des couches après centrifugation densité-gradient dans un tube de 50 ml

Figure 2 : Répartition des couches après une centrifugation à gradient de densité de sang total avec milieu de spin PBMC. Les PBMC (2) s'accumulent entre le plasma (1) et le milieu de densité (3). Les érythrocytes, les granulocytes et les cellules mortes traversent le milieu et se concentrent au fond du tube (4).