La prensa de células de presión francesa , o prensa francesa , es un aparato utilizado en experimentación biológica para alterar la membrana plasmática de las células haciéndolas pasar a través de una válvula estrecha a alta presión. [1] La prensa francesa también se puede utilizar para la desintegración de cloroplastos, homogeneizados de tejido animal y otras partículas biológicas. Es capaz de alterar las paredes celulares sin alterar el núcleo celular. La prensa francesa fue inventada por Charles Stacy French de la Carnegie Institution de Washington . [2] La prensa utiliza una bomba hidráulica externa para impulsar un pistón dentro de un cilindro más grande que contiene la muestra líquida. Luego, la muestra altamente presurizada se exprime a través de una válvula de aguja . A medida que la muestra pasa a través de la válvula, el fluido experimenta tensión cortante y descompresión , lo que provoca una alteración celular. Los componentes principales de una prensa francesa están hechos de acero inoxidable para evitar la contaminación de la muestra.
Se utiliza comúnmente una prensa francesa para romper la membrana plasmática resistente y las paredes celulares de bacterias y otros microorganismos para aislar proteínas y otros componentes celulares. [3] La alteración de las células en una prensa francesa genera vesículas de membrana "de adentro hacia afuera" que son necesarias para muchos ensayos bioquímicos in vitro . Por lo general, la célula se enfría durante la noche antes de su uso para preservar las actividades enzimáticas.
Las desventajas de la prensa incluyen que no es muy adecuada para procesar grandes volúmenes de muestras y es algo difícil de operar debido al gran peso del conjunto (aproximadamente 14 kg). Otra desventaja es que el volumen de células de entrada debe estar libre de grandes grupos de células, lo que requiere un paso de preprocesamiento (normalmente, mediante sonicación). Si los grumos de células no se eliminan antes del procesamiento, se obstruye la válvula y la unidad debe limpiarse a fondo antes de que pueda continuar el procesamiento. Como resultado, muchos laboratorios de purificación de proteínas descubren que el uso de lisozima y sonicación es suficiente para la expresión rutinaria de proteínas bacterianas.
Otras tecnologías, como la sonicación y los molinos de bolas , están disponibles para muchos de los mismos propósitos y tienen sus propias ventajas y desventajas. Por ejemplo, la sonicación puede generar altas fuerzas de corte que rompen el ADN celular en pequeños fragmentos. Con una prensa francesa, la fuerza de corte se puede modular cuidadosamente ajustando la presión del pistón. La prensa proporciona un solo paso a través del punto de máxima fuerza de corte, lo que limita el daño a estructuras biológicas delicadas debido al corte repetido, como ocurre con otros métodos de alteración. [4]