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Ejemplos de Centrifugación

Definición de Centrifugación:

La Centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza rotativa, de una máquina llamada centrífuga, la cual imprime a la mezcla con una fuerza mayor que la de la gravedad, provocando la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.

Aplicaciones:
  • Separación de células de caldos biológicos
  • Remoción de desechos celulares de caldos de células que han sido sujetas a rompimiento
  • Separación de precipitados proteicos
  • Recuperación de productos insolubles 
  • Otros
Tipos de Centrifugación:
  • Centrifugación diferencial: Se basa en la diferencia de densidad de las moléculas. Esta diferencia debe ser grande para que sea observada al centrifugar. Las partículas que posean densidades similares sedimentarán juntas.
  • 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 traves 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.
Modalidades según la velocidad:
  • Centrifugación a baja velocidad: menos de 10000 rpm
  • Centrifugación a alta velocidad: entre 10000 y 20000 rpm
  • Ultracentrifugación: más de 20000 rpm
Modalidades según la velocidad:

Cuando una partícula de sólido se mueve a través de un medio continuo, su velocidad se ve afectada por 2 fuerzas:
  • Por un lado la partícula se acelera por la fuerza resultante de la diferencia que existe entre su densidad y la del medio en el cual está sumergida.
  • Por otro lado, existe una fuerza de reacción a la acción anterior que tiende a detener el movimiento de la partícula.
Por ej. el caso mas sencillo es el de una esfera, en la cual podemos ver que la fuerza de empuje viene dada por:

FB = [ π d3 /6 ρs - ρ ] a

Donde:
  • d: es el diámetro de la esfera
  • ρs: densidad de la esfera
  • ρ: es la densidad del fluido
  • a: aceleración de la partícula
Por su parte, la fuerza que se opone al movimiento de la partícula viene definida por la ley de Stokes:

FD = 3π d μ v

Donde:
  • μ: es la viscosidad del medio
  • v: es la velocidad de la partícula
Se considera que las aproximaciones anteriores se cumplen para esferas pequeñas:

d ρ v / μ < 1

La relación anterior habitualmente se cumple para los fluidos biológicos. Entonces, cuando la partícula comienza a moverse en la solución, lo hace a baja velocidad y la FD es pequeña. Luego la partícula se acelera hasta que las fuerzas se igualen:

FB = FD

De allí podemos conocer su velocidad, donde la aceleración (a) será g en la sedimentación y w2r en la centrifugación.

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1 comentario:

  1. La Información de Centrifugación ha sido mejorada y ampliada. Un saludo! ;)

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