Centrifugação

Centrifugação é o procedimento para separar misturas de diferentes densidades

O que é centrifugação?

O centrifugação É uma técnica de separação de mistura que se baseia na diferença de densidade dos diferentes componentes. É usado principalmente para separar misturas heterogêneas nas quais pelo menos uma das fases é líquida.

A técnica consiste em girar a amostra em alta velocidade dentro de um tubo de ensaio ou outro mais resistente. Rotação e inércia criam uma força fictícia dentro do tubo que é chamada de força centrífuga e é a que dá o nome à técnica.

A força centrífuga é uma força radial que sempre aponta na direção contrária ao centro de rotação. Essa força age em todas as partículas que compõem a mistura, descobrindo -as de maneira semelhante à maneira como o peso flutua para todas as substâncias em direção ao centro da terra.

Para que é centrifugação para?

Dependendo da velocidade da rotação e do raio, a força centrífuga pode ser centenas a milhões de vezes mais forte que a gravidade. Isso permite separar partículas e substâncias cujas densidades são muito semelhantes.

Um dos campos em que isso é mais útil é na biologia e na medicina, uma vez que as células inteiras e seus diferentes componentes são misturas heterogêneas formadas por diferentes partículas com densidades quase idênticas e que diferem por sua velocidade de sedimentação.

Além disso, a centrifugação também permite separar misturas aparentemente homogêneas, como suspensões estáveis.

Diferentes métodos de centrifugação

Dependendo da aplicação específica, da velocidade de rotação e da classe centrífuga usada, podemos distinguir 4 tipos de centrifugação:

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Centrifugação diferencial

Este é o método mais simples de centrifugação. Consiste em aproveitar a diferença de velocidade de sedimentação das diferentes partículas que compõem uma mistura.

Na mistura original, as partículas são distribuídas uniformemente ao longo do volume. Mas no início da centrifugação, eles começarão a se mover na direção da força centrífuga.

As partículas que têm o mesmo sedimento do coeficiente de sedimentação juntos, estando no fundo do tubo de ensaio as partículas que sedimento mais rapidamente. Essa técnica é geralmente usada como primeira separação, antes do uso de outras técnicas de centrifugação mais avançadas.

Centrifugação isopicnica

A centrifugação isopicnica é uma técnica de centrifugação usada para separar partículas ou moléculas em uma mistura com base em diferenças de densidade. De fato, o termo isopicnico significa literalmente "densidade igual" e refere -se ao fato de que, após a centrifugação, as partículas são agrupadas com valores iguais de densidade.

Para aplicar a centrifugação isopicnica, meios de densidades diferentes são adicionados à mistura antes de centrifugando. Somente partículas menos densas que o meio sedimentarão na parte inferior do tubo de teste.

Centrifugação zonal

É uma técnica muito eficaz separar os componentes de uma mistura com base nas densidades e nas velocidades de sedimentação. A técnica consiste em colocar a mistura em cima de um meio pré -formado que possui um gradiente de densidade e depois centrifugando os dois componentes juntos.

As partículas sedimentos até chegarem à área de gradiente que coincide com sua densidade. Dessa forma, os componentes da mistura são separados por áreas com base em diferenças de densidade.

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Gradientes de densidade podem ser formados de maneiras diferentes. A maneira mais simples é depositar camadas sucessivas de soluções cada vez mais diluídas de sacarose, que obtiveram um gradiente descontínuo.

Os gradientes contínuos de sacarose também podem ser obtidos através de dispositivos de formação de gradiente, que misturam uma solução de sacarose concentrada e uma diluída em proporções variáveis ​​à medida que o tubo de ensaio é preenchido.

Finalmente, para casos de separação de ácido nucleico, o gradiente de densidade é preparado ultracentrifugando uma solução concentrada de cloreto de césio. Após um período de tempo predeterminado, o CSCL está concentrado no fundo, criando um gradiente contínuo muito reprodutível.

Ultracentrifugação

A ultracentrifugação é chamada de técnica de centrifugação na qual as velocidades de rotação de até 150 são alcançadas.000 rpm, obtendo forças centrífugas até 10⁶ vezes a força da gravidade (1 milhão de gs).

A ultracentrifugação requer centrífugas especiais feitas de aço muito resistente. Além disso, eles geralmente são fechados em gavetas, também de aço, caso qualquer peça seja quebrada durante a operação.

Em alguns casos, a câmara em que as obras de centrífuga são evacuadas (um vácuo é feito) para evitar atrito com o ar e atingir velocidades de rotação ainda maiores.

O processo centrifugado é geralmente monitorado usando interferômetros e luz UV. Essa técnica de centrifugação é comum nos laboratórios de biologia celular, pois permite separar estruturas subcelulares.

Exemplos de centrifugação

Separação de DNA

A centrifugação é uma das técnicas mais usadas para Asilar e purificar amostras de DNA antes de realizar análises subsequentes, como PCR. Nesses casos, a centrifugação isopicnica é usada.

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Análise de sangue

A centrifugação é a maneira mais fácil de separar o sangue em seus principais componentes, ou seja, plasma sanguíneo e fração celular na qual os glóbulos vermelhos e brancos são encontrados.

Além disso, a centrifugação isopicnica, usando um meio com uma densidade intermediária, é geralmente usada para separar os glóbulos vermelhos dos brancos e estes do plasma com plaquetas.

Centrifugação na indústria de laticínios

O leite é uma suspensão estável de gordura e sólidos lácteos na água. Essas gorduras e sólidos gordurosos formam a base para a elaboração da manteiga, que são separados na forma de um creme através da centrifugação.

Separação e isolamento enzimáticos

Muitas enzimas e proteínas usadas na indústria farmacêutica, sintetizam microorganismos especializados geneticamente alterados. Uma vez sintetizado, essas enzimas são separadas quebrando as células dos microorganismos que produziram e centrifugando a mistura resultante.

Referências

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