Qu’est-ce que la centrifugation?
La centrifugation consiste à concentrer les forces naturelles qui agissent sur toutes les particules de densité différente pour accélérer le processus naturel de séparation. C’est ce qui sépare les particules par densité dans le tube à essai. La centrifugation peut se produire avec des méthodes de filtration ou de sédimentation. La filtration utilise un écran à mailles pour retenir les composants solides et permettre aux composants liquides de s’écouler à travers. La filtration ne fonctionne pas pour centrifuger les échantillons de sang car les composants sanguins sont trop petits.
Dans l’une ou l’autre méthode, les particules sont en suspension dans un liquide et séparées dans la machine à centrifuger. La séparation se produit en raison de la force centrifuge, qui pousse les objets vers l’extérieur – vers l’extrémité du tube, dans le cas des tubes de sang – alors qu’ils tournent en cercle.
Principes de la centrifugation
À la base, la centrifugation est une séparation par sédimentation. Les particules les plus denses coulent au fond du récipient, tandis que les particules les plus légères restent en suspension. La centrifugation déplace les particules dont la densité est même légèrement différente, et est influencée par ces quatre facteurs :
- La densité des échantillons et de la solution
- La température et la viscosité
- La distance à laquelle les particules sont déplacées
- La vitesse de rotation
La force centrifuge relative (FCR), ou force G, est la quantité d’accélération appliquée à l’échantillon. Lorsque la FCR dépasse les forces de flottaison et de friction de l’échantillon, les particules s’éloignent de l’axe de rotation et entraînent une sédimentation.
À quoi sert une centrifugeuse ?
Parce que les centrifugeuses sont excellentes pour séparer les particules par densité, on les trouve souvent dans les laboratoires où il est nécessaire d’isoler certains composants biologiques pour les tester. Dans un échantillon de sang, par exemple, on trouve des globules rouges et du plasma mélangés ensemble. Après la centrifugation, les globules rouges seront au fond du tube et le plasma sera sur le dessus.
La centrifugation est nécessaire pour la recherche sur des composants particuliers, comme la séparation du plasma sanguin pour les tests, l’isolement de l’ADN et même la séparation des sédiments d’urine.
Comment fonctionne une centrifugeuse ?
Le but de la machine centrifugeuse est de reproduire et d’accélérer la centrifugation pour séparer les composants d’un échantillon. En raison des forces en jeu, ces machines sont soigneusement conçues pour fonctionner efficacement tout en assurant la sécurité de l’opérateur.
Les pièces de la machine centrifugeuse
Au centre de la centrifugeuse se trouve un moteur puissant qui crée la rotation. Fixé à ce moteur se trouve le rotor, dans lequel vont reposer les récipients qui contiennent les tubes contenant la matière à centrifuger. Ces récipients peuvent être tournés à un angle de 45 degrés (centrifugeuse à angle fixe), à un angle de 90 degrés (centrifugeuse horizontale) ou sans angle (centrifugeuse verticale). En fonction de la centrifugeuse, les tubes peuvent soit être chargés à l’angle sur lequel ils tourneront (l’angle fixe en est un bon exemple), soit être chargés dans un conteneur qui s’ajustera à un angle différent au démarrage. Cette deuxième méthodologie est appelée godet oscillant et constitue une fonctionnalité courante dans les centrifugeuses horizontales.
Selon la centrifugeuse choisie, une variété de commandes différentes peuvent être disponibles. Certaines centrifugeuses sont préprogrammées pour un, deux ou trois réglages de traitement. D’autres sont entièrement programmables sur mesure avec un affichage numérique. Quel que soit le type de commande, lorsque vous démarrez la centrifugeuse, elle fait tourner le moteur en fonction des paramètres fournis. Au cours du cycle, l’échantillon dans les tubes à essai se séparera en ses différents composants afin d’être prêt à être analysé.
Comment utiliser une machine centrifugeuse
Malgré les principes complexes à l’œuvre dans la centrifugeuse, l’utilisation de la machine elle-même est assez simple. Pour utiliser une machine centrifugeuse :
- Insérer l’échantillon du tube à essai dans l’un des portails
- Si nécessaire en fonction du nombre d’échantillons que vous testez, insérer des tubes à essai remplis d’eau pour la balance
- Sécuriser le couvercle et sélectionner les réglages souhaités
- Démarrer la centrifugeuse et attendre qu’elle termine le cycle
- Lorsque la centrifugeuse a arrêté de tourner, sortez les balances et les échantillons
- Chaque échantillon sera maintenant séparé en ses différents composants et prêt à être analysé
Connaître le fonctionnement d’une centrifugeuse est essentiel pour l’utiliser correctement.
Equilibrer la machine centrifugeuse
Lorsque vous utilisez une machine centrifugeuse, il est nécessaire d’équilibrer vos échantillons. Équilibrez la machine centrifugeuse en :
- Vérifiant que tous les tubes sont remplis uniformément de liquides de densité similaire
- Vérifiant que les masses des tubes sont à moins de 0,1 gramme les unes des autres
- Plaçant les tubes à l’opposé les uns des autres à l’intérieur de la machine pour garder la gravité au centre
Lorsque vous testez un nombre impair de tubes, il peut être impossible de créer un équilibre. Dans ces cas, remplissez un autre tube à essai avec de l’eau et équilibrez en fonction de la densité et de la masse.
Soins et entretien de la centrifugeuse
Assurez-vous que votre centrifugeuse reçoit les soins et l’entretien appropriés afin qu’elle fournisse des résultats fiables, qu’elle soit sûre à utiliser et qu’elle fonctionne longtemps. Effectuez régulièrement ces contrôles :
- Éducation : Assurez-vous que toutes les personnes qui utilisent la centrifugeuse savent comment l’utiliser. Apprenez à tout le personnel de laboratoire comment équilibrer les échantillons, régler les vitesses et prendre des mesures de sécurité.
- Inspection : Une inspection vous alertera sur les éventuels problèmes de la machine centrifugeuse. Regardez les composants à la recherche de rayures ou d’effets d’une exposition chimique. Tous sont des signes d’usure et doivent être réparés dès que possible.
- Sensibilisation : Lorsque vous utilisez la centrifugeuse, soyez attentif aux signes indiquant que quelque chose ne va pas. Si la machine tremble, vibre ou grince, arrêtez-la immédiatement.
Le nettoyage et la désinfection sont essentiels pour assurer le bon fonctionnement de la centrifugeuse à long terme. En utilisant une solution de nettoyage neutre (comme un désinfectant à base d’alcool) et un chiffon doux, essuyez les :
- Rotors
- Chambre des moteurs
- Accessoires
- Zone intérieure
- Pavés de touches
- Écrans tactiles
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