Fundamentos y Técnicas de Separación en Muestras Biológicas
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1. El Proceso Analítico de Muestras Biológicas: Pasos Esenciales
El proceso analítico de muestras biológicas consiste en determinar de forma cualitativa, semicuantitativa o cuantitativa una o varias moléculas de interés.
Los pasos necesarios para llevarlo a cabo son:
- Obtención, separación y posible fraccionamiento de la muestra.
- Separación de las moléculas.
- Aplicación de la técnica analítica.
- Tratamiento de los datos obtenidos.
- Correcta interpretación de los datos.
2. Criterios y Técnicas Comunes para la Separación Molecular
Al elegir una técnica de separación, es fundamental considerar los criterios económicos y de accesibilidad. Además, se deben tener en cuenta dos aspectos clave:
- Las propiedades físicas y estructurales de las moléculas que se desean separar.
- Los objetivos del estudio posterior, como la sensibilidad, resolución, rapidez y especificidad requeridas.
Las técnicas de separación más utilizadas en el laboratorio son la centrifugación, la cromatografía y la electroforesis.
3. Separación y Características de las Moléculas Biológicas
Las moléculas biológicas suelen separarse en grandes grupos: proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y bioelementos. Esta separación se realiza comúnmente mediante extracción con disolventes.
Una característica importante de estas moléculas es que son muy parecidas en su estructura, ya que están compuestas mayoritariamente por los mismos elementos (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno) y en menor proporción por otros (fósforo, azufre, hierro, calcio, etc.).
4. Conceptos Fundamentales en Separación de Sustancias
Polaridad
La polaridad de una molécula depende del número de enlaces polarizados que posee y de cómo están distribuidos. Un enlace está polarizado cuando existe una distribución desigual de los electrones entre los dos átomos que lo forman, a causa de la diferencia de electronegatividad.
Solubilidad
La solubilidad se refiere a la capacidad de las moléculas y el disolvente para interaccionar y mezclarse entre sí. Esto ocurre cuando tienen polaridades parecidas. Cuando sus polaridades son distintas, las moléculas no pueden interaccionar y se mantienen separadas.
Adsorción
La adsorción es un fenómeno por el cual determinadas moléculas interaccionan con las moléculas de un soporte sólido (adsorbente). Esta interacción es mayor cuanto más parecidas son las polaridades entre las moléculas y el soporte.
5. Fundamento de las Técnicas Físicas de Separación
Las técnicas físicas de separación de sustancias se fundamentan en la diferente velocidad de migración de las moléculas en un medio determinado, lo que produce el aislamiento de los distintos componentes de la muestra. Para que las moléculas se desplacen, es necesaria una fuerza que las impulse. Asimismo, habrá una serie de fuerzas que se opongan al avance de las moléculas. El resultado final de la separación depende de las características físicas de las moléculas a separar y del medio en el que se lleva a cabo el proceso.