Come funziona una centrifuga

Che cos’è la centrifugazione?

La centrifugazione è il processo di concentrazione delle forze naturali che agiscono su tutte le particelle di diversa densità per accelerare il processo naturale di separazione. È ciò che separa le particelle per densità nella provetta. La centrifugazione può avvenire con metodi di filtrazione o di sedimentazione. La filtrazione utilizza uno schermo a rete per trattenere i componenti solidi e permettere ai componenti liquidi di fluire attraverso. Il filtraggio non funziona per centrifugare campioni di sangue perché i componenti del sangue sono troppo piccoli.

In entrambi i metodi, le particelle sono sospese nel liquido e separate nella macchina centrifuga. La separazione avviene a causa della forza centrifuga, che spinge gli oggetti verso l’esterno – verso la punta del tubo, nel caso dei tubi di sangue – mentre vengono fatti girare in cerchio.

Principi della centrifugazione

Al suo centro, la centrifugazione è una separazione attraverso la sedimentazione. Le particelle più dense affondano sul fondo del contenitore, mentre le particelle più leggere rimangono sospese. La centrifugazione sposterà le particelle che sono anche leggermente diverse per densità, ed è influenzata da questi quattro fattori:

  • La densità dei campioni e della soluzione
  • La temperatura e la viscosità
  • La distanza che le particelle sono spostate
  • La velocità di rotazione

La forza centrifuga relativa (RCF), o forza G, è la quantità di accelerazione che viene applicata al campione. Quando la RCF supera le forze di galleggiamento e di attrito nel campione, le particelle si allontanano dall’asse di rotazione e provocano la sedimentazione.

A cosa serve una centrifuga?

Perché le macchine centrifughe sono eccellenti nel separare le particelle per densità, si trovano spesso in ambienti di laboratorio dove è necessario isolare alcuni componenti biologici per i test. In un campione di sangue, per esempio, ci sono globuli rossi e plasma mescolati insieme. Dopo la centrifugazione, i globuli rossi saranno sul fondo della provetta e il plasma sarà in cima.

La centrifugazione è necessaria per la ricerca su componenti particolari, come la separazione del plasma sanguigno per i test, l’isolamento del DNA, e anche la separazione dei sedimenti di urina.

Come funziona una centrifuga?

Lo scopo della macchina centrifuga è di replicare e accelerare la centrifugazione per separare i componenti di un campione. A causa delle forze coinvolte, queste macchine sono accuratamente progettate per lavorare in modo efficiente mantenendo l’operatore al sicuro.

Le parti della macchina centrifuga

Al centro della centrifuga c’è un potente motore che crea la rotazione. Attaccato a questo motore c’è il rotore, in cui si appoggiano i contenitori che contengono le provette con il materiale da centrifugare. Questi contenitori possono girare con un angolo di 45 gradi (centrifuga ad angolo fisso), un angolo di 90 gradi (centrifuga orizzontale) o nessun angolo (centrifuga verticale). A seconda della centrifuga, i tubi possono essere caricati all’angolo in cui ruoteranno (l’angolo fisso è un buon esempio di questo) o essere caricati in un contenitore che si regolerà su un angolo diverso all’avvio. Questa seconda metodologia è indicata come swing bucket ed è una funzionalità comune nelle centrifughe orizzontali.

A seconda della centrifuga scelta, può essere disponibile una varietà di controlli diversi. Alcune centrifughe sono pre-programmate per una, due o tre impostazioni di lavorazione. Alcune sono completamente programmabili su misura con un display digitale. Indipendentemente dal tipo di controllo, quando si avvia la centrifuga, essa farà funzionare il motore in base alle impostazioni fornite. Durante il ciclo, il campione nelle provette si separerà nei suoi vari componenti in modo che siano pronti per l’analisi.

Come usare una macchina centrifuga

Nonostante i principi complessi al lavoro nella centrifuga, il funzionamento della macchina stessa è abbastanza semplice. Per usare una macchina centrifuga:

  1. Inserire la provetta campione in uno dei portali
  2. Se necessario in base al numero di campioni che si stanno testando, inserire le provette piene d’acqua per la bilancia
  3. Fissare il coperchio e selezionare le impostazioni desiderate
  4. Avviare la centrifuga e attendere che completi il ciclo
  5. Quando la centrifuga ha smesso di girare, estrarre le bilance e i campioni
  6. Ogni campione sarà ora separato nei suoi vari componenti e pronto per l’analisi

Conoscere come funziona una macchina centrifuga è la chiave per usarla correttamente.

Bilanciare la macchina centrifuga

Quando si usa una macchina centrifuga, è necessario bilanciare i campioni. Bilanciare la macchina centrifuga:

  • Assicurarsi che tutte le provette siano riempite uniformemente con liquidi di densità simile
  • Assicurarsi che le masse delle provette siano entro 0,1 grammi l’una dall’altra
  • Posizionare le provette una di fronte all’altra all’interno della macchina per mantenere la gravità al centro

Quando si testa un numero dispari di provette, potrebbe non essere possibile creare equilibrio. In questi casi, riempire un’altra provetta con acqua e bilanciare in base alla densità e alla massa.

Cura e manutenzione della macchina centrifuga

Assicurati che la tua centrifuga riceva la cura e la manutenzione adeguate in modo che fornisca risultati affidabili, sia sicura da usare e funzioni a lungo. Esegui regolarmente questi controlli:

  • Educazione: Assicurati che tutti coloro che usano la macchina centrifuga sappiano come usarla. Insegna a tutto il personale di laboratorio come bilanciare i campioni, impostare le velocità e prendere le misure di sicurezza.
  • Ispezione: Un’ispezione ti avviserà di eventuali problemi con la macchina centrifuga. Guarda i componenti per vedere se ci sono graffi o effetti dell’esposizione chimica. Sono tutti segni di usura e dovrebbero essere riparati il prima possibile.
  • Consapevolezza: Quando si usa la centrifuga, essere consapevoli dei segni che qualcosa non va. Se la macchina si agita, vibra o macina, fermarla immediatamente.

Pulizia e disinfezione sono la chiave per assicurare una buona funzionalità della centrifuga a lungo termine. Utilizzando una soluzione detergente neutra (come un disinfettante a base di alcol) e un panno morbido, pulire il:

  • Rotori
  • Camera del rotore
  • Accessori
  • Area interna
  • Tastiere
  • Touch screen

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