細胞の濃縮と細胞分離法の最適化は、多くの研究者にとって重要な役割を担っています。様々なタイプの細胞を分離するための様々なアプローチが存在し、適切な方法の選択はしばしば細胞タイプや細胞サブセットに依存します。細胞を分離するための、より迅速で費用効果の高い方法の一つは密度勾配遠心法です。個々の血液成分の密度の違いに基づき、適切な密度勾配培地を用いた一段階の遠心分離によって、これらの成分を分離することができます。この技術は、遠心中に密度の異なる粒子は沈降速度が異なるという事実に基づいています。赤血球のような重い粒子は早く沈降し、血小板のような軽い細胞はゆっくり沈降します。下図は血液中の最も重要な細胞集団の分布を示しています。赤血球の密度が最も高く、血小板の密度が最も低い。
図：血液は主に以下の細胞集団から構成されています：血小板（1）、単球（2）、リンパ球（3）、好塩基球顆粒球（4）、好中球顆粒球（5）、好酸球顆粒球（6）、赤血球（7）。細胞集団は密度と細胞数が異なります。細胞集団の密度の違いは、密度培地を用いた濃縮に利用できます。
表：血液細胞の密度範囲
タイプ | 血球 | 密度(g/ml) |
1 | 血小板 | 1,050 - 1,070 |
2 | 単球 | 1,060 - 1,068 |
3 | リンパ 球 | 1,067 - 1,077 |
4 | 好塩基性顆粒球 | 1,072 - 1,081 |
5 | 好中球顆粒球 | 1,079 - 1,098 |
6 | 好酸球顆粒球 | 1,089 - 1,095 |
7 | 赤血球 | 1,090 - 1,100 |
図からわかるように、細胞や細胞集団の密度は平均値を中心と した分布です。加えて、異なる細胞集団の密度は重複しています。平均値を中心とした分布だけでなく、その範囲も固定値ではあり ません。密度の変動は様々な要因に影響されます。細胞の密度に影響する最も重要な因子の一つは水和です。
それぞれの密度培地には、定義されたカットオフがあります。カットオフより低密度の細胞はすべて分離媒体に層として集まります。カットオフより高密度の細胞は分離メディウムを通過し、チューブの底に集まります。