Una introducción a la centrifugadora

General Laboratory Techniques
 

Summary

La centrifugadora es un instrumento utilizado en casi cada laboratorio de investigación en todo el mundo. Centrifugación es el proceso por el cual se utiliza una centrifugadora para separar componentes de una mezcla compleja. Haciendo girar las muestras de laboratorio a velocidades muy altas, los componentes de una mezcla dada son sometidos a una fuerza centrífuga, que produce partículas más densas para migrar lejos del eje de rotación y más que avanzar hacia él. Estas partículas pueden sedimento en el fondo del tubo en lo que se conoce como un balín, y aislado muestra, o la solución restante, el sobrenadante, puede ser más procesado o analizado. Este vídeo está destinado a introducir a un estudiante a algunos de los principios básicos de centrifugación, así como la operación básica del instrumento. Por ejemplo la velocidad de centrifugación en rotaciones por minuto, o RPM, se contrasta con la fuerza centrífuga relativa o FCR, como una medida de la magnitud de la centrifugación, que es independiente del tamaño del rotor. Además de conceptos y uso básico, precauciones de seguridad relacionadas con la centrifugación se discuten, así como los tipos de centrífugas y rotores de centrifugadora que existen.

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JoVE Science Education Database. Técnicas generales de laboratorio. Una introducción a la centrifugadora. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

La centrifugadora es un instrumento utilizado en casi cada laboratorio de investigación biomédica en todo el mundo.

Centrifugación es un proceso por el cual se utiliza una centrifugadora para separar componentes de una mezcla compleja.

Haciendo girar las muestras de laboratorio a velocidades muy altas, los componentes de una mezcla dada son sometidos a una fuerza centrífuga, que produce partículas más densas para migrar lejos del eje de rotación y más que avanzar hacia él. Estas partículas pueden sedimento en el fondo del tubo en lo que se conoce como un balín, y aislado muestra, o la solución restante, el sobrenadante, puede ser más procesado o analizado.

El componente del principio de una centrífuga es el rotor, que es la parte móvil que gira a altas velocidades.

Los rotores pueden fijarse en posición, o una centrífuga puede utilizar múltiples rotores fijados en lo alto de la parte llamada el huso.

Por lo general, el rotor de la centrífuga tendrá una tapa que se enrosca firmemente para evitar que las muestras volando.

Muchas centrífugas tendrá una unidad de refrigeración que permite que la temperatura interna a controlarse durante el centrifugado.

También tienen las perillas o botones para introducir los parámetros para cada serie, que pueden incluir la duración de la vuelta, la temperatura y la magnitud de la vuelta en términos de velocidad o fuerza relativa.

Velocidad de centrifugado se mide RPM, o revoluciones por minuto. RPM es complicado, porque no es la velocidad de la centrífuga que provoca que las partículas a separar una mezcla, pero la fuerza que actúa sobre estas partículas.

La fuerza que actúa sobre una partícula se relaciona con el radio del rotor de la centrifugadora, y desde diferentes centrífugas tienen rotor diferentes tamaños, diferentes fuerzas se pueden aplicar a la misma velocidad o RPM.

Fuerza de centrifugación también puede ser cuantificada como fuerza centrífuga relativa, RCF. RCF generalmente se presenta como un múltiplo de la aceleración de la gravedad de la tierra.

RCF es expresado como el producto del radio del rotor y el cuadrado de la velocidad angular dividida por la aceleración de la gravedad de la tierra.

RCF puede estar relacionado con RPM por la siguiente ecuación, donde está parado para el radio de la centrifugadora se miden en centímetros.

Usando esta ecuación puede significar la diferencia entre un fallido o exitoso experimento, pero no tienes que aplicar este cálculo para cada nuevo procedimiento. Centrífugas a menudo vienen con ábacos que pueden ayudar a convertir RCF en RPM muy fácilmente. Use una regla para conectar el radio de la centrífuga y un valor dado de RPM, para obtener RCF.

Para comenzar a girar sus muestras consideran la temperatura. Si usa una centrífuga refrigerada, entonces tienes que la temperatura interna de las máquinas al alcanzar el valor deseado antes de iniciar el centrifugado, o usted puede encontrar otras maneras de enfriar el rotor.

Inmediatamente antes de una vuelta asegurar todas las tapas en los tubos son apretados y seguro.

Cuando carga los tubos, asegúrese de que cada muestra es contrarrestada con otra muestra frente a él.

Si solo tienes un tubo, luego realizar otro tubo que puede actuar como un contrapeso.

Si tienes tres tubos, se pueden organizar en un triángulo para que sean equidistantes unos de otros.

Pesitos de equilibrio en una centrifugadora es fundamental. Rotores de centrifugadora alcanzan altas velocidades y tienen un montón de energía cinética. Si mal equilibradas, la unidad entera centrífuga puede ser propulsada desde su lugar de descanso y hacer un daño grave.

Una vez que usted confirma que el rotor y la tapa están aseguradas, inicie la centrifugadora y cuelgan alrededor hasta que alcance la velocidad deseada. Si usted nota una llamada de problema y experimentados miembros del laboratorio de ayudarle.

Cuando el centrifugado se completa, debe ser capaz de ver a su muestra biológica en la parte inferior del tubo en una pelotilla, que ha separado del resto de la solución sobrenadante.

El sobrenadante puede ser eliminado por cualquier decantación lo – un nombre de fantasia para verter apagado, o se puede aspirar – un término elegante para el uso de succión para quitarlo.

La muestra purificada puede ser devuelto a una solución mediante un proceso llamado, resuspender. Repeticiones de centrifugación, o girar las células, seguida de aspiración de las células y resuspender en tampón, se refiere a menudo como células de lavado.

Ahora que has visto algunos conceptos básicos de centrifugación, es hora de echar un vistazo a algunos de los tipos de centrifugadoras por ahí y los procedimientos que podemos realizar con ellos.

Centrífugas de rotor de ángulo fijo son probablemente el tipo más común de este instrumento que te vas a encontrar en el laboratorio. Centrífugas de mesa muchos caben en esta categoría.

Estas centrífugas, en la que tubos de sentarse en una posición fija y en ángulo, se utilizan en protocolos de centrifugación diferencial. En estos protocolos, una serie de centrifugados a diferentes velocidades se puede utilizar para purificar las muestras biológicas como las células animales. Por lo general, estos protocolos implican varios pasos de lavado celular.

En contraste con rotores de ángulo fijo, rotores de columpio tienen titulares de tubo flexible permite muestras girar hacia fuera. Estos rotores son beneficiosos en aplicaciones como centrifugación de gradiente de densidad, donde muestras biológicas migran a distintas capas de gradiente medio. Este tipo de centrifugación es útil para aislar rápidamente a un tipo celular a otro, o para aislar organelos individuales.

Por último, la ultracentrífuga es el hermano mayor de todos las centrifugadoras que encontrarás en el laboratorio. Puede girar más de 70.000 rpm, que lo hace idóneo para el aislamiento de pequeñas partículas, como el ADN o virus.

Debido a las altas velocidades de esta centrífuga debe tenerse cuidado extra para asegurar que las cargas son correctamente equilibradas y que el rotor y la tapa están aseguradas.

Sólo ha visto introducción de Zeus a centrifugación. En este video repasamos: una centrifugadora de qué es y cómo funciona, cómo funciona y ejecutar diferentes aplicaciones de la centrifugación, una centrifugadora y algunas medidas de seguridad. Gracias por ver y recordar balancear los tubos.

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