Centrifughe

Le centrifughe da laboratorio sono utilizzate in molte delle operazioni quotidiane effettuate dai tecnici di laboratorio. Il loro utilizzo permette di separare du elementi di densità diversa all'interno di una soluzione.
Oppure serve per separare una componente solida da una liquida all'interno di un fluido viscoso.

La forza centrifuga

La separazione dei componenti effettuato dalle centrifughe da laboratorio avviene sfruttando le proprietà della forza centrifuga. Si può dire anche dell'accellerazione centrifuga. Questa è generata dalla rotazione del cestello all'interno dello strumento.

All'interno della centrifuga viene posto un rotore all'interno del quale possono essere alloggiati i contenitori che solitamente sono provette specifiche. Le provette da centrifuga vengono scelte in base alla forma dei contenitori che devono alloggiare.

Esistono anche modelli ad alta velocità che sfruttano la rotazione sottovuoto per diminuire l'attrito con l'aria. In questo modo è possibile ottenere separazioni ancora più accurate.

Quindi la sedimentazione è il procedimento generato dalla forza centrifuga all'interno di una soluzione. La velocità di sedimentazione è determinata dal campo centrifugo determinato dal rapporto tra la velocità angolare del rotore e dalla distanza radiale dall'asse di rotazione.

Le centrifughe da laboratorio

Le centrifughe sono uno degli attrezzi più importanti a utilizzare nei laboratori tenici di analisi, in quanto consentono con un movimento detto appunto centrifugo di separare la parte liquida a quella solida oppure gli elementi con densità diversa a un liquido: operazioni importantissime per i tecnici di laboratorio che non possono operare senza l'ausilio delle centrifughe da laboratorio.

Esistono molti modelli di centrifughe da laboratorio, ognuno altamente specializzato. Ogni modello è concepito per svolgere operazioni particolari, come le centrifughe per ematocrito, le centrifughe per micropipette o per provette eppendorf.

Il funzionamento delle centrifughe da laboratorio

Le centrifughe da laboratorio funzionano attraverso un movimento particolare, chiamato forza centrifuga. Questi speciali attrezzi sono composti da una base in cui sono situati degli alloggi per le provette ove è inserito il liquido o la sostanza viscosa da separare, queste vengono mosse all'interno del contenitore grazie ad uno speciale rotore situato alla base, l'accellerazione centrifuga favorisce e accelera il procedimento di sedimentazione, causando la divisione dei due elementi. Più la macchina utilizzata è avanzata tecnologicamente più precisa sarà la divisione delle sostanze di diversa densità, come ad esempio le centrifughe da laboratorio di ultima generazione che operando attraverso prima il sottovuoto delle provette contenenti le sostanza da dividere, poi grazie alla forza dell'accellerazione centrifuga, sono estremamente precise.

Le diverse centrifughe da laboratorio

In vendita esistono modelli differenti di centrifughe da laboratorio, alcune più avanzate tecnologicamente e dunque precise; altre meno accurate, per utilizzi dove non è essenziale l'estrema precisione e accuratezza. Le centrifughe da laboratorio generalmente si suddividono per modelli, in base al formato di provetta che è possibile inserire nello specifico alloggio, tra le più vendute ci sono le classiche centrifughe per ematocrito, ideali per i laboratori tecnici di analisi del sangue, che non utilizzano strumenti all'avanguardia per questo genere di analisi, in quanto è sufficiente una forza centrifuga contenuta per suddividere le diverse componenti del sangue. Più specifiche e accurate altre tipologie di centrifughe, come quelle per micro pipette, che necessitano di una velocità maggiore data la quantità esigua di sostanza da analizzare inserita al loro interno.

Le centrifughe da laboratorio classiche

Il modello di centrifuga da laboratorio più usato è sostanzialmente la centrifuga da laboratorio da banco, utilizzata tranquillamente dai tecnici di laboratorio assicura comodità nell'utilizzo e precisione nella sedimentazione dei liquidi o delle sostanze viscose. La loro funzionalità risiede nel fatto che riescono a svolgere tranquillamente numerose analisi di seguito, la mole di lavoro cioè non deteriora la capacità della centrifuga da laboratorio di funzionare. La loro forza di accelerazione centrifuga non è esagerata, riescono infatti a raggiungere i seicento giri al minuto, un inerzia considerando l'accellerazione di altri modelli come le micro-centrifughe o le ultra centrifughe, che rappresentano i modelli più avanzati tecnologicamente e più precisi. Proprio a questo è dovuta la durevolezza e qualità delle centrifughe da banco, che durano per anni svolgendo egregiamente il proprio lavoro nei laboratori di analisi.

I vari modelli di centrifughe da laboratorio

Il progresso tecnologico ha consentito di creare centrifughe all'avanguardia, che oltre a separare i liquidi con densità diversa o le sostanze viscose consentono di lavorare con le sostanze termolabili ad esempio, mantenendo all'interno della centrifuga da laboratorio una temperatura bassa costante, queste sono le cosiddette centrifughe refrigerate. In base alle necessità di utilizzo ci sono anche le centrifughe a flusso continuo che permettono di far scorrere la parte liquida al di fuori della provetta e sedimentare la solida o quella più densa in uno specifico contenitore, oppure le centrifughe ad altissima velocità che permettono di lavorare direttamente sulla separazione cellulare.

Centrifughe da banco

Le centrifughe più diffuse sono le centrifughe da banco, utilizzate per applicazioni cliniche a bassa velocità. Raggiungono una velocità di 6000 rpm (revolutions per minute o in italiano giri al minuto). Raggiungono 6000g, che è l'unità di misura che calcola la forza centrifuga.
Possono sostenere un’alta mole di lavoro e sono molto utilizzate nei laboratori clinici.

Altre tipologie di centrifughe

Potremmo riassumere così le altre tipologie di centrifughe:

• Microcentrifughe (10.000 g) sono capaci di accelerazioni rapide.
• Centrifughe a flusso continuo utili per raccogliere grandi volumi di cellule. Durante la centrifugazione le particelle sedimetano mentre il liquido scorre attraverso il rotore.
• Centrifughe ad alta velocità raggiungono una velocità massima di circa 25.000 rpm con una forza centrifuga massima di 89.000 g. Sono necessarie, per esempio, per il frazionamento cellulare.
• Ultracentrifughe (MAX 600.000 g) possiedono sistemi di vuoto e refrigerazione sofisticati e vengono usate per isolare piccoli organelli come i ribosomi e le vescicole di membrana.

Centrifughe refrigerate

Oltre ai fattori sopra descritti, esistono centrifughe che, oltre alle capacità già presentate, offrono la possibilità di lavorare a basse temperature. Questo è necessario per la separazione di campioni termolabili.