¿Qué son las centrífugas de laboratorio?

Por Paul Heney | 31 de mayo de 2023

Las centrífugas de laboratorio hacen girar muestras líquidas a alta velocidad para separar sustancias según su masa. Por lo general, constan de un eje motorizado vertical alrededor del cual puede girar un rotor y un pozo de carga superior con una cubierta encima. El rotor suele estar diseñado para sujetar de forma segura tubos centrífugos especiales que encajan perfectamente en el rotor y utilizan plástico o vidrio de alta resistencia. Las centrífugas más pequeñas son unidades de mesa, mientras que las centrífugas más grandes son de suelo. Las velocidades de rotación varían desde aproximadamente 4.000 rpm para centrífugas clínicas de baja velocidad hasta alrededor de 20.000 rpm para microcentrífugas y alta velocidad, mientras que las ultracentrífugas modernas giran a velocidades superiores a 40.000 rpm.

Normalmente, los rotores de ángulo fijo sostienen los tubos de muestra en un ángulo fijo, con un simple bloque de material que contiene orificios en los que se insertan los tubos. Los rotores de cangilones oscilantes contienen bisagras para cada tubo, de modo que los tubos están orientados a lo largo de la línea de aceleración, apuntando hacia abajo en reposo donde la única aceleración se debe a la gravedad, y moviéndose progresivamente hacia la horizontal cuando la aceleración centrípeta se vuelve mayor que la gravedad. Los rotores zonales tienen una única área central para contener muestras.

Es muy importante que las centrífugas estén correctamente equilibradas para evitar vibraciones excesivas y fallos potencialmente catastróficos. La energía cinética almacenada por una centrífuga cuando funciona a alta velocidad puede ser muy alta y la liberación repentina de esta energía puede equivaler a un dispositivo explosivo. El equilibrio se logra combinando tubos de muestra con tubos de equilibrio. La corrosión y el agrietamiento en el rotor también pueden provocar que el rotor explote bajo las enormes fuerzas centrífugas, por lo que la inspección y el mantenimiento son importantes.

En bioquímica y biología celular, la centrifugación diferencial se utiliza a menudo para separar orgánulos o virus. El principio es que la velocidad a la que se sedimentan las partículas suspendidas depende de la fuerza gravitacional, la diferencia de densidad entre la partícula y el fluido, la viscosidad del fluido y el tamaño y forma de la partícula. Si la partícula es más densa que el fluido, se sedimentará… y si es menos densa, flotará. Las partículas más grandes se asientan más rápidamente y con fuerzas menores. La centrifugación de densidad flotante separa con mayor precisión las partículas según su densidad. Puede utilizarse para separar moléculas, isótopos moleculares y secuencias de ADN.