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CENTRIFUGHE:
introduzione
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Le
centrifughe sono
strumenti largamente utilizzati nei laboratori scientifici per
separare particelle in soluzione,
mediante l'applicazione
di un campo
centrifugo artificiale ottenuto con un sistema
ruotante ad
alta velocità.
La forza di
sedimentazione sviluppata artificialmente
dalla centrifuga viene chiamata RCF (Relative Centrifugal
Force) e viene indicata con un numero che rappresenta un multiplo
della forza di
gravità terrestre "x g".
In tal
senso le
centrifughe si distinguono in base alla RCF massima che
possono raggiungere (tab1)
Il
rapporto
esistente tra la RCF , le rotazioni
per minuto (rpm)
sviluppate dalla macchina ed il raggio del rotore (r), è
descritto dalla seguente equazione:
RCF
= (1.12 · 10-5) .
r . (rpm)2
Le ditte
costruttrici forniscono opportuni normogrammi di riferimento dai quali
è possibile dedurre per ogni rotore ed in modo
rapido
e diretto, la conversione tra rpm ed RCF . Nelle centrifughe di ultima
generazione il rotore viene riconosciuto in
modo automatico e non è possibile superare la sua RCF massima.
Occorre ricordare che la velocità massima applicabile dipende
anche dal materiale con cui sono costruiti i portacampioni (es i
Tubi Falcon da 50 ml si deformano con RCF superiori a 4000g) e che
è possibile eseguire in automatico il calcolo
delle rpm collegandosi ad a questo sito: http://researchlink
Nelle
utracentrifuhe che sfiluppano RCF anche superioni a 100.000
g è presente un sistema di aspirazione che crea il
vuoto
nella camera di centrifugazione, e un sistema di refrigerante che
limita il
surriscaldamento
per attrito del rotore e
dei campioni.
Le
centrifughe si possono, inoltre, distinguere in analitiche e in
preparativa. Le
prime sono in grado di determinare alcune proprietà
fisico-chimiche dei
componenti di una soluzione (macromolecole,
proteine, ecc)
quali il coeficiente di
sedimentazione
o il peso molecolare.
In
questo caso lo strumento è corredato di sistemi di rilevazione
(fotometrici, rifrattometrici ecc.)
più o
meno sofisticati. Le
centrifughe preparative permettono di isolare e
recuperare specifici componenti di un campione (Tab2) partendo da
qualche ml di suluzione (microcentrifughe) fino a qualche litro.
Una terza distinzione è riferita alla tecnica
utilizzata nella
sedimentazione. Si distingue così la centrifugazione zonale,
da quella differenziale o da quella isopicnica.
Occorre
ricordare che la
gamma
delle
tipologie
delle centrifughe offerte ora dal mercato è
piuttosto ampia e questo permette di poter scegliere l'apparecchio
più adatto alle finalità operative di ogni acquirente.
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Tab.1
Tab.2
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Bassa
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Media
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alta
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Ultra
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rpm
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7.000
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14.000
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20.000
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100.000
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RCF
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7.200
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18.000
|
75.000
|
800.000
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Raffreddamento
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se
richiesto
|
se
richiesto
|
tutte
|
tutte
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Vuoto
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no
|
no
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alcune
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tutte
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Frazione
Sedimentata
|
RCF
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Tempo
minimo
(min)
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Cellule (eucarioti)
Cloroplasti, Membrane cellulari, Nuclei
Mitocondri, Cellule
Batteriche
Lisosomi, Membrane batteriche
Ribosomi , virus, macromolecole
Proteine
|
1,000
4,000
15,000
30,000
100,000
>100,000
|
5
10
20
30
180
variabili |
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