La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es provista por una máquina llamada centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.

Fundamento teórico

El objetivo de la centrifugación es separar sólidos insolubles (de partículas muy pequeñas difíciles de sedimentar) de un líquido. Para ello, se aplica un fuerte campo centrífugo, con lo cual las partículas tenderán a desplazarse a través del medio en el que se encuentren con la aceleración = velocidad angular2 x radio.

Tipos de centrifugación

Centrifugación diferencial:

Se basa en la diferencia en la densidad de las moléculas. Esta diferencia debe ser grande para que sea observada al centrifugar. Las partículas que posean densidades similares sedimentarán juntas. Este método es inespecífico, por lo que se usa como centrifugación preparativa para separar componentes en la mezcla (por ejemplo, para separar mitocondrias de núcleos y membrana) pero no es útil para separar moléculas.

Centrifugación isopícnica:

Partículas con el mismo coeficiente de sedimentación se separan al usar medios de diferente densidad. Se usa para la separación de ADN con mucha frecuencia.

Centrifugación zonal:

Las partículas se separan por la diferencia en la velocidad de sedimentación a causa de la diferencia de masa de cada una. La muestra se coloca encima de un gradiente de densidad preformado. Por la fuerza centrífuga las partículas sedimentan a distinta velocidad a través del gradiente de densidad según su masa. Se debe tener en cuenta el tiempo de centrifugación ya que si se excede, todas las moléculas podrían sedimentar en el fondo del tubo de ensayo.

Ultracentrifugación:

Permite estudiar las características de sedimentación de estructuras subcelulares (lisosomas, ribosomas y microsomas) y biomoléculas. Utiliza rotores (fijos o de columpio) y sistemas de monitoreo. Existen diferentes maneras de monitorear la sedimentación de las partículas en la ultracentrifugación, el más común de ellos mediante luz ultravioleta o interferones.

Equipos para centrifugación

La centrifugación en el laboratorio se realiza por medio de un aparato llamado centrifuga, en el cual se colocan tubos de ensayo que contienen la mezcla; la centrifuga gira con tal velocidad que separa el sólido y lo deposita en el fondo del tubo. Luego se efectúa una filtración o una decantación. Este procedimiento, es muy útil cuando el sólido que está disuelto en el líquido es muy fino y no sedimenta.

Tipos de centrífuga

Una centrífuga tiene dos componentes esenciales: rotor (donde se coloca la muestra a centrifugar) y motor. Existen dos tipos de rotores:

Fijos: Los tubos se alojan con un ángulo fijo respecto al eje de giro. Se usa para volúmenes grandes.

Basculante: Los tubos se hallan dentro de unas carcasas que cuelgan. Estas carcasas están unidas al rotor con un eje y cuando la centrífuga gira, se mueven. Se usan para volúmenes pequeños y para separar partículas con un mismo o casi igual coeficiente de sedimentación.

Existen dos grandes grupos de centrífugas

Analíticas: Con las que se obtienen datos moleculares (masa molecular, coeficiente de sedimentación, etc.). Son muy caras y escasas.

Preparativas: Con las que se aíslan y purifican las muestras.

Hay 4 tipos de centrífugas preparativas

De mesa: Alcanzan unas 5.000 rpm (revoluciones por minuto). Se produce una sedimentación rápida. Hay un subtipo que son las microfugas que llegan a 12.000-15.000 rpm. Se obtiene el precipitado en muy poco tiempo.

De alta capacidad: Se utilizan para centrifugar volúmenes de 4 a 6 litros. Alcanzan hasta 6.000 rpm. Son del tamaño de una lavadora y están refrigeradas.

De alta velocidad: Tienen el mismo tamaño que las de alta capacidad y llegan a 25.000 rpm.

Ultracentrífugas: Pueden alcanzar hasta 100.000 rpm. También están refrigeradas. Son capaces de obtener virus.

Bibliografía

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