Les unités de filtration centrifuge sont des dispositifs d'ultrafiltration essentiels largement utilisés en biochimie et en biologie moléculaire. Elles permettent la concentration rapide des échantillons, le dessalage et la purification par séparation membranaire sous l'effet de la pression centrifuge, en retenant les macromolécules tout en éliminant les petites molécules dissoutes.
Conception et fonctionnalité
Ces dispositifs utilisent généralement une configuration de filtration à flux mort avec une membrane semi-perméable en cellulose régénérée, en polyéthersulfone (PES) ou en matériaux similaires. La membrane est intégrée dans un tube compatible avec la centrifugation et est exploitée sous des forces centrifuges généralement comprises entre 2 000 et 5 000 × g, permettant de traiter des volumes d'échantillons allant de 0,5 à 20 mL.
Les unités de filtration centrifuge sont disponibles avec différents seuils de coupure en masse moléculaire (MWCO), généralement compris entre 3 et 100 kDa. Ces seuils permettent la rétention sélective des biomolécules d'intérêt telles que les protéines, les anticorps ou les acides nucléiques, tout en laissant passer les sels, métabolites et détergents. Les surfaces membranaires à faible adsorption non spécifique sont souvent utilisées pour maintenir des taux de récupération supérieurs à 90–95 %, et les formats de filtration verticaux ou horizontaux contribuent à réduire les volumes morts, parfois inférieurs à 50 µL.
Applications en biochimie
Dans les flux de travail en protéomique, les dispositifs d'ultrafiltration centrifuge sont utilisés pour concentrer des protéines, anticorps ou enzymes dilués avec des facteurs de concentration de 20 à 100 fois en environ 15 à 30 minutes. Ils facilitent également l'échange de tampon avant les expériences de cristallisation ou l'analyse par spectrométrie de masse après digestion enzymatique.
En biologie moléculaire, ces unités permettent le nettoyage de l'ADN plasmidique, le dessalage des librairies de séquençage de nouvelle génération (NGS) et l'élimination des amorces après amplification par PCR. Comparées aux méthodes de précipitation à l'éthanol, la filtration centrifuge préserve des rendements d'échantillon plus élevés sans nécessiter de réactifs chaotropiques. Par ailleurs, elles sont utiles pour la clarification des lysats cellulaires, le fractionnement des particules virales ou des vésicules extracellulaires telles que les exosomes, ainsi que pour l'élimination des marqueurs non incorporés dans les essais utilisant des radioligands.