O que são centrífugas de laboratório?

Por Paul Heney | 31 de maio de 2023

As centrífugas de laboratório giram amostras líquidas em alta velocidade, a fim de separar as substâncias de acordo com sua massa. Eles normalmente consistem em um eixo motorizado vertical sobre o qual um rotor pode girar - e um carregamento superior com uma tampa sobre ele. O rotor é normalmente projetado para segurar com segurança tubos de centrífuga especiais que se encaixam perfeitamente no rotor e usam um plástico ou vidro de alta resistência. As centrífugas menores são unidades de bancada, enquanto as centrífugas maiores são instaladas no chão. As velocidades rotacionais variam de cerca de 4.000 rpm para centrífugas clínicas de baixa velocidade a cerca de 20.000 rpm para microcentrífugas e centrífugas de alta velocidade, enquanto as ultracentrífugas modernas giram a velocidades acima de 40.000 rpm.

Normalmente, os rotores de ângulo fixo mantêm os tubos de amostra em um ângulo fixo, com um simples bloco de material contendo orifícios nos quais os tubos são inseridos. Os rotores de caçamba oscilantes contêm dobradiças para cada tubo, de modo que os tubos sejam orientados ao longo da linha de aceleração - apontando para baixo em repouso, onde a única aceleração é devida à gravidade, e movendo-se progressivamente em direção à horizontal em que a aceleração centrípeta se torna maior que a gravidade. Os rotores zonais têm uma única área central para armazenar amostras.

É muito importante que as centrífugas estejam corretamente balanceadas para evitar vibração excessiva e falhas potencialmente catastróficas. A energia cinética armazenada por uma centrífuga ao operar em alta velocidade pode ser muito alta e a liberação repentina dessa energia pode ser equivalente a um dispositivo explosivo. O equilíbrio é obtido combinando tubos de amostra com tubos de equilíbrio. Corrosão e rachaduras no rotor também podem resultar na ruptura do rotor sob as forças centrífugas maciças, portanto, a inspeção e a manutenção são importantes.

Em bioquímica e biologia celular, a centrifugação diferencial é freqüentemente usada para separar organelas ou vírus. O princípio é que a taxa na qual as partículas suspensas se depositam depende da força gravitacional, da diferença de densidade entre a partícula e o fluido, da viscosidade do fluido e do tamanho e forma da partícula. Se a partícula for mais densa que o fluido, ela se assentará... e se for menos densa, flutuará. Partículas maiores sedimentam mais rapidamente e com forças menores. A centrifugação de densidade flutuante separa com mais precisão as partículas de acordo com sua densidade. Pode ser usado para separar moléculas, isótopos moleculares e sequências de DNA.