Estimateur de sédimentation (loi de Stokes)

L'équation utilisée par cet outil suppose quatre hypothèses simultanées. Si l'une d'elles est fausse, le résultat reste un ordre de grandeur mais perd sa précision pratique.

1. Particule sphérique

La géométrie réelle est rarement parfaite. Pour des cellules (sphériques en suspension), des bactéries, des billes calibrées ou des virus enveloppés, l'approximation tient. Pour des agrégats, des fibres, des cristaux ou des plaquettes activées, elle ne tient plus.

2. Régime laminaire (Re ≤ 0,5)

Le nombre de Reynolds quantifie le rapport entre forces d'inertie et forces visqueuses. La loi de Stokes est valide en régime de Stokes strict (Re ≤ 0,5). Au-delà, des termes non linéaires interviennent : la formule sous-estime la traînée. L'outil affiche Re et signale le régime.

3. Milieu newtonien à viscosité constante

Les fluides newtoniens (eau, tampons aqueux, plasma, sérum, Ficoll, saccharose, glycérol jusqu'à 60 %) suivent la loi. Le sang total à fort hématocrite, certaines suspensions biologiques denses ou les solutions polymériques cisaillées deviennent rhéofluidifiantes : la viscosité change avec le gradient de cisaillement et l'estimation devient indicative.

4. Particule isolée

L'équation traite une seule particule sans interaction avec ses voisines. Au-delà de quelques pourcents de fraction volumique, des effets de population (ralentissement par sédimentation collective, courants de retour) apparaissent et la vitesse réelle est plus basse.

En pratique

• Utiliser comme ordre de grandeur, à calibrer ensuite par essai à blanc.
• Si Re > 0,5, le résultat est sous-estimé. Réduire la RCF, le diamètre apparent ou la densité différentielle modélisée.
• Mesurer la viscosité réelle quand le milieu n'est pas dans la liste des presets.
• Pour des protocoles cellulaires, vérifier la compatibilité de la RCF avec la viabilité (au-delà de 600 g, les leucocytes fragiles s'altèrent).