CENTRIFUGACION

*Lacentrifugacines unmtodopor el cual se pueden separar slidos de lquidos de diferente densidad mediante una fuerza giratoria. La fuerza centrfuga es provista por una mquina llamadacentrfugadora, la cual imprime a lamezclaun movimiento de rotacin que origina unafuerzaque produce la sedimentacin de los slidos o de las partculas de mayor densidad.Los componentes ms densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotacin de la centrfuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia el eje de rotacinLa fuerza centrfuga es la que se ejerce sobre un cuerpo cuando ste gira alrededor de un eje. Esta fuerza, cuyamagnitudes directamente a la masa del cuerpo, el radio de giro y la velocidad de giro (o angular), es perpendicular al eje y tiende a alejar el cuerpo del mismo.La fuerza centrfuga puede acelerar el proceso de sedimentacin de partculas que tienen tendencia a hacerlo espontneamente (densidad superior a la del lquido), o en aquellas que tienden a flotar (densidad inferior a la del lquido). magnitud:Fc= m x w2x r (m, masa del cuerpo; w, velocidad angular; r, radio de giro)

Tipos de centrifugacion La centrifugacin preparativa se utiliza para separar partculas segn la velocidad de sedimentacin (centrifugacin diferencial), la masa (centrifugacin zonal) o la densidad (centrifugacin isopcnica). En el primer caso se obtiene un lquido sobrenadante y un materioal sedimentado. En los otros dos casos las patculas se distribuyen en fracciones de diferentes densidades de un fluido lquido (centrifugacin mediante un gradiente de densidades).Las partculas se pueden separar en funcin de la velocidad de sedimentacin (centrifugacin diferencial), la masa (centrifugacin zonal) o la densidad (centrifugacin isopcnica). La centrifugacin zonal y la centrifugacin isopcnica constituyen ejemplos decentrifugacin mediante un gradiente de densidades.

Hay diferentes tipos de centrfugassegn el rango de velocidades de giro:

A. Centrfugas de baja velocidad, de sobremesa o clnicas. De pequeo tamao y sin refrigeracin. Alcanzan una velocidad mxima de 5000 rpm. Son tiles para la separacin de partculas grandes como clulas o precipitados de sales insolubles.Las centrfugas micrfugas son una variante de las anteriores que permiten llegar a velocidades de ms de 10.000 rpm, Los volmenes de trabajo son muy pequeos. Son tiles en el campo de la biologa molecular.B.Centrfugas de alta velocidad. Alcanzan velocidades de entre 18.000 y 25.000 rpm. Son refrigeradas y algunas tienen sistema de vaco para evitar el calentamiento del rotor a causa del rozamiento con el aire. Son tiles en la separacin de fracciones celulares, pero insuficientes para la separacin de ribosomas, virus o macromolculas en general.C. Ultracentrfugas. Superan las 50.000 rpm, por lo que tienen sistemas auxiliares de refrigeracin i de alto vaco. Hay ultracentrfugas analticas que permiten la obtencin de datos precisos de propiedades de sedimentacin (coeficientes de sedimentacin, pesos moleculares), y preparativas, tiles para aislar partculas de bajo coeficiente de sedimentacin (microsomas, virus, macromolculas).

Centrifugacin diferencial: Es el proceso que tiene como resultado la obtencin de un sobrenadante y un material sedimentado.Centrifugacin mediante un gradiente de densidades:Este tipo de centrifugacin es un proceso mediante el cual las partculas se distribuyen en fracciones de diferentes densidades de un fluido lquido. El mtodo es un poco ms elaborado que la centrifugacin diferencial, no obstante presenta ventajas que compensan el trabajo aadido. La tcnica permite la separacin de varios o todos los componentes de la muestra y la realizacin de medidas analticas. El mtodo de gradiente de densidades implica la utilizacin de un soporte fluido cuya densidad aumenta desde la zona superior a la inferior. El gradiente se consigue con un soluto preferiblemente de baja masa molecular, de tal manera que la muestra a analizar pueda ser suspendida en la solucin resultante. Hay dos variantes de este mtodo, la centrifugacin zonal y la centrifugacin isopcnica:Centrifugacin isopcnica: Partculas con el mismo coeficiente de sedimentacin se separan al usar medios de diferente densidad. Se usa para la separacin de ADN con mucha frecuencia. Centrifugacin zonal: Las partculas se separan por la diferencia en la velocidad de sedimentacin a causa de la diferencia de masa de cada una. La muestra se coloca encima de un gradiente de densidad preformado. Por la fuerza centrfuga las partculas sedimentan a distinta velocidad a travs del gradiente de densidad segn su masa. Se debe tener en cuenta el tiempo de centrifugacin ya que si se excede, todas las molculas podran sedimentar en el fondo.

Aplicaciones La centrifugacin se utiliza para separar partculas en suspensin en el seno de un lquido o partculas en disolucin, siendo ste el caso donde se encuentran ms aplicaciones. As, se utiliza habitualmente enbiologaya que permite separar clulas, orgnulos subcelulares o macromolculas.(a) Purificacin de protenas solubles por centrifugacin diferencial a partir de tejido heptico(b) Aislamiento de orgnulos subcelulares por centrifugacin diferencial

Utillaje y materialIndependientemente deltipo de centrifugacinque se vaya a utilizar, el elemento bsico necesario es la centrfuga. Una centrfuga consta de un motor, unrotoradaptado especialmente para ponertubosde muestra y un compartimento donde est alojado el motor para aislarlo del exterior. Cuando la velocidad de giro es muy elevada, este compartimento es totalmente estanco y se refrigera para poder trabajar al vaco y evitar el calentamiento del rotor. Por otro lado, este recinto suele estar blindado para evitar accidentes en caso de rotura del rotor

Rotor:Es la pieza que gira impulsada por el motor y sobre la cual se coloca la muestra. Han de ser materiales ligeros y resistentes a altas velocidades de giro. Los mejores son de titanio y fibra de carbono ya que son ligeros y resistentes. Hay diferentes tipos de rotores:1.Oscilantes, flotantes o basculantes. El adaptador del tubo est unido al brazo del rotor por su parte superior, pero no est fijo a l. Durante la centrifugacin, los tubos pierden la verticalidad a causa de la fuerza centrfuga y se sitan perpendiculares al eje de rotacin. Se utilizan para separaciones ms precisas ya que la fuerza centrfuga se ejerce en la direccin de la longitud del tubo. Se pueden separar partculas esencialmente en funcin de su densidad utilizando gradientes de densidad en un disolvente (isopcnicos).2.De ngulo fijo. El adaptador del tubo tiene una cierta inclinacin respecto al eje de giro. Se utilizan para las separaciones ms simples (clulas, orgnulos celulares, membranas, protenas ms o menos agregadas segn los casos), sobre todo en separaciones secuenciales a velocidades de rotacin crecientes.3.Verticales. Rotores macizos con compartimentos esculpidos paralelos al eje.Tubos:Estan hechos de materiales inertes que no interaccionan con los componentes de la muestra y resistentes a la deformacin a altas velocidades. La eleccin depende del tipo de rotor, tipo de muestra, volumen y tipo de fraccionamiento. Pueden ser de vidrio (hasta 25.000 g) o de materiales polmericos como el polipropileno o los policarbonatos.

MontajeSlo se requiere que la centrfuga est sobre una base slida exenta de vibraciones y en un espacio suficientemente amplio para que pueda ser manipulada sin problemas.

Equipos para centrifugacionLa centrifugacin en el laboratorio se realiza por medio de un aparato llamadocentrfuga, en el cual se colocan tubos de ensayo que contienen la mezcla; la centrfuga gira con tal velocidad que separa el slido y lo deposita en el fondo del tubo. Luego se efecta una filtracin o una decantacin. Este procedimiento, es muy til cuando el slido que est disuelto en el lquido es muy fino y no sedimenta.

Procedimientoa) Colocar el tubo de muestra (suspensin o disolucin) en uno de los receptculos del rotor.b)Compensar el tubo de muestra colocando en el receptculo diametralmente opuesto otro tubo con un volumen de lquido de peso idntico al de la muestra.c)Cerrar hermticamente el compartimento del rotor y poner en funcionamiento la centrfuga. Una vez acabada la centrifugacin (normalmente las centrfugas tienen un temporizador que desconecta automticamente el motor una vez transcurrido el tiempo programado), esperar a que se detenga el rotor para abrir la tapa del compartimento donde est alojado y sacar el tubo de muestra y el de compensacin.