El objetivo principal de estos métodos de análisis de la materia viva es conseguir separar los constituyentes celulares sin alterar su estructura. Aunque es difícil, cada vez se está más cerca de lograrlo.
- Técnicas de cultivo celular
Las técnicas de cultivo celular permiten realizar análisis in vitro de sistemas simplificados y controlados. Las células en cultivo son un excelente material para estudiar actividades celulares: la endocitosis, el movimiento celular, la división de la célula, el "tráfico" a través de la membrana, la síntesis de macromoléculas, el intercambio de iones, etc.
- Técnicas de análisis químico
Las técnicas de análisis químico permiten la identificación de determinadas biomoléculas. Por ejemplo, la extracción de los lípidos de un material biológico mediante éter-alcohol con el aparato de Soxhlet; la identificación de glucosa por el reactivo de Fehling, o la determinación de proteínas mediante la reacción del Biuret.
- Precipitados, filtración y decantación
La obtención de precipitados, la filtración y la decantación son procedimientos usuales para ir separando las sustancias que integran una muestra.
Una dificultad en el análisis de material biológico es la similitud molecular que tienen muchos constituyentes, aun siendo diferentes. Para separarlos e identificarlos existen varias técnicas como las siguientes.
- Cromatografía
Reúne una gran variedad de técnicas destinadas a fraccionar una mezcla de componentes disueltos, a medida que se desplazan a través de una matriz porosa. La técnica, en general, se basa en la diferente afinidad que tienen las moléculas por un disolvente y por la trama porosa de la matriz a través de la que fluyen.
+ Fases en la cromatografía: móvil e inmóvil
Cualquier tipo de cromatografía ofrece a los componentes de la mezcla dos fases alternativas a las que pueden asociarse: una fase móvil que contiene el solvente, y una fase inmóvil formada por la matriz porosa. Cuanto mayor es la afinidad de una molécula por la matriz, más lento será su avance a través de la misma. Como los componentes de una mezcla tienen distinta afinidad por la matriz, se separarán diferencialmente.
+ Proceso de cromatografía
El proceso de la cromatografía ha consistido en encontrar nuevos soportes porosos que faciliten la migración de las sustancias cada vez con mayor resolución. Entre otros tipos, se encuentran: la cromatografía en capa fina (gel de sílice sobre vidrio) y en columna ( capas de materiales inertes, finamente granulados, dispuestas en un cilindro a través del cual fluye el eluyente). La cromatografía de alta resolución (HPLC: High Pressure Liquid Chromatography) es una variedad de cromatografía en columna, en la que la velocidad de migración aumenta considerablemente. La mezcla se somete a elevada presión, y se hace pasar a través de la columna de un material granulado en esferas minúsculas, consiguiendo la separación en menos tiempo.
- Electroforesis
La electroforesis tiene el mismo fundamento físico que la cromatografía, pero se lleva a cabo en presencia de un campo eléctrico. Las moléculas con carga eléctrica neta, como las proteínas, se separan en función de su capacidad para migrar en dicho campo.
- Ultracentrifugación
La ultracentrifugación consiste en someter una mezcla homogeneizada de un tejido cualquiera a una rotación de elevada velocidad angular, originándose una fuerza centrífuga miles de veces mayor que la fuerza de la gravedad. De este modo, aunque las masas de distintas partículas sean muy similares, se consigue que sedimenten en tiempos distintos, quedando los diferentes componentes estratificados en el fondo del tubo.
En función de magnitudes como el radio de giro, la velocidad angular y la velocidad de sedimentación, se establecen unidades como el Svedberg (S), que permiten clasificar los cuerpos sedimentados.
- Técnica de radioisótopos
Ciertas sustancias, conocidas como trazadores, pueden manifestar su presencia de alguna forma, y permiten seguir su recorrido durante un experimento. Frecuentemente, estos trazadores se marcan con isótopos radiactivos (átomos que contienen una agrupación inestable de protones y neutrones). La inestabilidad de los isótopos radiactivos confiere al átomo una tendencia a fragmentarse para alcanzar una configuración más estable.
+ Desintegración del isótopo radiactivo
La desintegración de un isótopo radiactivo da como resultado la liberación de energía contenida en alguna partícula, o una radiación electromagnética que puede detectarse con sistemas apropiados. Durante la desintegración de los átomos, la radiactividad emitida puede ser de tres tipos: partículas alfa, partículas beta y radiación gamma.
+ Radiación de las partículas beta
El tipo de radiación más fácil de detectar y de cuantificar es el de las partículas beta. Los emisores de partículas se pueden detectar mediante dos técnicas diferentes: la espectrometría de centelleo líquido y la autorradiografía.
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