Centrífugas para laboratorio y tipos de centrifugación

Dentro de los dispositivos que más se utilizan para pruebas científicas y diversas aplicaciones, son las centrifugas para laboratorio, que se pueden emplear a nivel preparativo o analítico dependiendo de las aplicaciones que se trate; hoy en el blog de El Crisol les contaremos los tipos de centrifugación que pueden utilizarse con una de estas máquinas.

La centrifugación en escala preparativa se utiliza para realizar el aislamiento de partículas, con el fin de llevar a cabo el aislamiento de partículas según la velocidad de sedimentación, para posteriormente aprovecharlas para otra aplicación, a esto se le conoce como centrifugación diferencial; también se puede separar la masa (centrifugación zonal, en la que se obtiene un líquido sobrenadante y un material sedimentado) o la densidad, lo que se conoce como centrifugación isopícnica, donde las partículas de un fluido líquido se distribuyen en fracciones de diferentes densidades.

Otro tipo de centrifugación es la analítica, la cual permite determinar las propiedades físicas, tales como la velocidad de sedimentación o el peso molecular; las partículas de un líquido se pueden separar en función de la velocidad de centrifugación, lo que conocemos como centrifugación diferencial; en función de la masa o centrifugación zonal, o en función de la densidad o centrifugación isopícnica. Las centrifugaciones zonales e isopícnica son parte de las centrifugaciones que utilizan un gradiente de densidades.

La centrifugación diferencial es aquella que tiene como objetivo el obtener un sobrenadante y un material sedimentado, mientras que la centrifugación mediante un gradiente de densidades se refiere a un proceso a través del cual las partículas se distribuyen en fracciones de diferentes densidades de un fluido líquido; se trata de un método un poco más complejo que el de la centrifugación diferencial, sin embargo esta técnica presenta varias ventajas, por ejemplo, permite la separación de muchos o de todos los componentes de la muestra, así como la aplicación de medidas de análisis.

Con el método de centrifugación de gradiente de densidades se puede emplear un soporte fluido, con una densidad que aumenta de la zona superior a la inferior; el gradiente se consigue con el uso de un material soluto, que de preferencia sea de baja masa molecular, de tal forma que la muestra que se va a analizar pueda ser suspendida en la solución resultante. Dentro de los materiales solutos que más se utilizan, encontramos a la sacarosa, los polisacáridos sintéticos, los derivados yodados del ácido benzoico o las sales de metales alcalinos de gran peso, como el cesio o el rubidio. La muestra resultante se deposita en la parte superior del gradiente, como una fina banda, y después del proceso de centrifugación, los componentes separados de la muestra se presentan como diferentes bandas o zonas separadas o fraccionadas.

La centrifugación zonal, por su parte, es una variante de la centrifugación de gradiente de densidades (al igual que la isopícnica), en la que la muestra que se va a analizar es depositada en la parte superior de un gradiente de densidades previamente formado; las partículas de la muestra se mueven a causa de la fuerza de centrifugación, a velocidades que dependen de la masa, y que pueden sedimentar al gradiente en diferentes zonas, pero cuidando que la densidad máxima no exceda a la de las partículas que se van a separar.

Respecto a la centrifugación isopícnica busca que las partículas se separen en un gradiente de densidades en función de la densidad de la materia a separar; en este caso las partículas se mueven en el gradiente hasta que alcanzan un punto donde la densidad de estas y la del gradiente es idéntica, razón por la cual se denomina isopícnica. En este caso, la densidad máxima del gradiente final no debe exceder a la densidad de las partículas, por lo que la sedimentación final no se produce si no se pueden controlar las condiciones de centrifugación, pues las partículas flotan sobre una especie de colchón de un material que cuenta con una densidad superior a la de estas.

La técnica de centrifugación isopícnica se utiliza para separar a las partículas similares en tamaño, pero de diferente densidad, por lo que es un método adecuado para separar ácidos nucleicos o diferentes orgánulos celulares.

Con base en el rango de velocidades de giro, encontramos otros tipos de centrifugas para laboratorio, que son:

• De baja velocidad. Son centrifugadores clínicas o de sobremesa, son de tamaño pequeño y no requieren de refrigeración; estas máquinas alcanzan una velocidad máxima de cinco mil revoluciones por minuto, y se utilizan comúnmente para separar las partículas grandes, como células o precipitados de sales solubles.
• Centrífugas micrófugas. Son centrifugadores similares a las anteriores porque también se consideran de baja velocidad, pero que alcanzan una velocidad de más de diez mil revoluciones por minuto; se utilizan para un volumen pequeño de trabajo, como en el caso del análisis en biología molecular.
• Centrífugas de alta velocidad. Son centrifugadoras que pueden alcanzar velocidades de entre 18 mil y 25 mil revoluciones por minuto, son refrigeradas y algunos modelos cuentan con un sistema de vacío que ayudan a evitar el calentamiento del rotor en caso de que llegue a rozar con el aire. Este tipo de máquinas se utilizan en la separación de fracciones celulares, sin embargo no se utilizan para aplicaciones de separación de macromoléculas como ribosomas o virus.
• Ultracentrífugas. Son centrifugadoras que pueden llegar a superar las 50 mil revoluciones por minuto, por lo que son de altísima velocidad; además cuentan con sistemas auxiliares de refrigeración de alto vacío. Podemos encontrar ultracentrifugadoras de tipo analítico con las que se puede obtener diferentes datos altamente precisos de propiedades de sedimentación, como pesos moleculares o coeficientes de sedimentación, pero también se utilizan para aplicaciones de tipo preparativa, en aplicaciones como el aislamiento de partículas de bajo coeficiente de sedimentación, como los virus, microsomas o macromoléculas.

Las centrifugas para laboratorio se utilizan para la separación de moléculas y partículas que se encuentran en suspensión en el seno de algunos líquidos o de partículas en disolución, por lo que es donde se encuentran más aplicaciones en el campo de biología, pues es donde se emplea para separar células, orgánulos o macromoléculas, y en El Crisol encuentras las centrífugas que necesitas para tu clínica o laboratorio. ¡Conócenos!