Todo Sobre Centrífugas

 In Sin Categoría

La palabra centrífuga proviene de la palabra latina centrum que significa centro y fugare que significa huir. La centrifuga es el equipo que nos proporciona la técnica de separación basada en el movimiento de partículas por rotación y aceleración centrífuga de modo que, sometidas a altas velocidades durante cortos periodos de tiempo, permiten la sedimentación de los componentes de una solución homogénea según sus diferentes densidades.

De esta manera, dicha solución queda finalmente separada en dos fracciones, la fracción sobrenadante y la fracción sedimentada que queda depositada en el fondo del tubo de centrifugación. Extensamente empleada en los campos de la Biología, la Bioquímica o la Medicina, la centrífuga es un equipamiento básico en los laboratorios de análisis para la separación y purificación de numerosas macromoléculas (proteínas, DNA, RNA, células o fracciones celulares)

La centrifuga se ha diseñado para utilizar la fuerza centrífuga relativa, fuerza que se genera cuando un objeto rota alrededor de un punto, y  que es requerida para que se produzca la separación. Los movimientos rotacionales permiten generar fuerzas mucho más grandes que la gravedad, en períodos controlados de tiempo. Las unidades de esta fuerza se expresan en número de veces que la fuerza centrífuga supera a la fuerza de gravedad (X*g). La FCR nos permite evaluar la eficiencia de una centrifuga y se calcula mediante la siguiente formula:

0

El radio del giro es por tanto un factor determinante, junto con la velocidad de giro, en el cálculo de la FCR y es específica para cada rotor.

El Rotor o Cabezal es el dispositivo que gira y en el que se colocan los tubos y pueden ser de dos tipos:

  • Rotor angular: Los tubos se alojan con un ángulo fijo respecto al eje de giro. Se usan habitualmente para volúmenes grandes de solución de partículas de alta densidad como son bacterias, o levaduras y en la separación isopícnica (isopícnica = de igual densidad,  la densidad del medio es igual a la densidad de la partícula) de macromoléculas (ácidos nucleicos, etc.). Los rotores de ángulo fijo se emplean principalmente para sedimentar materiales hasta que formen una masa muy compacta en el fondo del tubo (pellet) y después por decantación, separar fácilmente el sobrenadante del sedimento. La ventaja de este tipo de rotores es que normalmente permiten una sedimentación más rápida de las sustancia y, puesto que todos sus componentes son fijos, el riesgo de fallos mecánicos se reduce.

1

  • Rotor oscilante: los tubos se colocan en un dispositivo (cestilla) que, al girar el rotor, se coloca en disposición perpendicular al eje de giro. Así, los tubos giran siempre situados perpendicularmente al eje del giro. Su uso se centra básicamente en la separación de partículas por gradiente de densidad y proporciona una gran versatilidad dado el posible empleo de muy diversos tamaños de tubo en un mismo cabezal.

2

Hay diversas clases de centrífugas según el rango de velocidades de giro, entre las que se citan las siguientes:

  • Centrífuga de baja velocidad de sobremesa o clínica: de pequeño tamaño y normalmente sin refrigeración, alcanzan una velocidad máxima de 6,000 rpm y son útiles para la separación de partículas grandes como células o precipitado de sales insolubles.

3

Hoy en día existen variantes de este tipo de centrifugas que permiten llegar a velocidades de hasta 14,000 rpm, siendo el volumen de trabajo muy pequeño (microtubos) o volumen medio y pudiendo ser refrigeradas o no. Además, este tipo de centrifugas están diseñadas para ofrecer rendimiento, fiabilidad y productividad con ventajas tales como:

  • Intercambio de rotor y volumen.
  • Reconocimiento automático del rotor.
  • Programación de aceleración y desaceleración.
  • Tolerancia al desequilibrio.

4

  • Centrífugas de alta velocidad: alcanzan velocidades máximas de entre 18,000 y 25,000 rpm (pueden generar alrededor de 60,000g). Son refrigeradas, pueden o no tener sistema de vacío para evitar el calentamiento del rotor a causa del rozamiento con el aire. Son útiles para la separación de fracciones celulares, pero insuficientes para  la separación de ribosomas, virus o macromoléculas en general.

Al igual que las centrifugas de mesa este tipo de centrifugas están diseñadas para ofrecer rendimiento, fiabilidad y productividad.

5 

  • Ultracentrifugas: Superan las 50,000 rpm, por lo que tienen sistemas auxiliares de refrigeración para refrigerar no solo la cámara del rotor donde están las muestras sino también el motor. Pueden generar hasta 60,000 g, las cuales son suficientes para separar pequeñas proteínas. Las ultracentrífugas se pueden dividir en dos tipos: analíticas y preparativas. La diferencia más importante entre ellas es que la analítica cuenta con un sistema óptico para visualizar la sedimentación de la muestra en tiempo real, por otro lado, la preparativa se usa para aislar partículas de bajo coeficiente de sedimentación (microsomas, virus y macromoléculas).

 6

Rutinas de mantenimiento:

Las rutinas de mantenimiento que requiere una centrífuga dependen de múltiples factores, tales como la tecnología incorporada, la intensidad de uso, la capacitación de los usuarios, la calidad de la alimentación eléctrica y las condiciones del ambiente donde se encuentra instalada. A continuación, se presentan las recomendaciones generales para la adecuada utilización y las rutinas de mantenimiento más comunes para garantizar una correcta operación. Las rutinas o reparaciones especializadas dependerán de las recomendaciones que, para cada marca y modelo, establezcan los fabricantes.

Recomendación prioritaria: Verificar que únicamente el personal que haya recibido y aprobado la capacitación de manejo, uso, cuidado y riesgos de la centrífuga la opere. Es responsabilidad de los directores de los laboratorios vigilar y tomar las precauciones que consideren oportunas para que el personal que las opera entienda las implicaciones de trabajar esta clase de equipo.

 

  1. Registrar la fecha de compra de cada uno de los rotores, incluyendo información relacionada con el número de serie y modelo.
  2. No sobrepasar  las indicaciones de velocidad máxima y de densidad de muestras  recomendadas por el fabricante. Cada rotor está fabricado para soportar  un máximo nivel de esfuerzo que nunca se debe sobrepasar por seguridad.
  3. Utilizar los rotores únicamente en las centrífugas para las cuales han sido fabricados. No intercambiar rotores sin verificar la compatibilidad con la centrífuga en la cual se instala.
  4. Acatar las recomendaciones relativas a reducir la velocidad de operación cuando se trabaja con soluciones de alta densidad, con tubos de acero inoxidable o adaptadores plásticos. Los fabricantes suministran la información correspondiente.
  5. Utilizar cepillos plásticos en las actividades de limpieza de rotores y detergentes suaves en baja concentración Los cepillos metálicos rayan el recubrimiento protector y esto genera fuentes de futura corrosión, que se aceleran bajo las condiciones de operación que acortan la vida útil remanente del rotor.
  6. Lavar el rotor inmediatamente en el caso de que se presenten derrames de sustancias corrosivas.
  7. Secar el rotor con aire seco, siempre que haya sido limpiado y enjuagado con agua.
  8. Almacenar los rotores en ambiente seco y boca abajo, sin la tapa correspondiente.
  9. Nunca tratar de abrir una tapa de una centrifuga que esté funcionando ni intentar parar el rotor con la mano.
  10. 10.  Evitar utilizar rotores a los cuales se les ha terminado el período de vida útil.

 

Mantenimiento preventivo.

 

Las rutinas de mantenimiento más importantes que se le efectúan a una centrifuga son:

Periodicidad Mensual:

  1. Verificar que los componentes externos de la centrífuga se encuentren libres de polvo
  2. Limpiar la cubeta de la centrifuga con etanol al 70% o detergente suave.
  3. Comprobar que el mecanismo de acople y ajuste de los rotores se encuentre en buen estado. Mantener lubricados los puntos que recomienda el fabricante.
  4. Verificar el estado del mecanismo de cierre/ seguridad de la tapa de la centrífuga, pues es fundamental para garantizar la seguridad de los operadores. El mecanismo mantiene cerrada la tapa de la centrífuga, mientras el rotor se encuentra girando.
  5. Verificar el estado de los empaques y juntas de estanqueidad.

Periodicidad Anual:

  1. Verificar que las tarjetas electrónicas se encuentren limpias y bien conectadas.
  2. Comprobar el grupo de control, el cual dispone de selectores de velocidad, tiempo de centrifugado, temperatura de operación, alarmas e instrumentos análogos o digitales para registrar los parámetros de operación de la centrífuga.
  3. Verificar el cumplimiento de normas eléctricas. Utilizar un analizador de seguridad eléctrica: pruebas de resistencia a tierra, corrientes de fuga
  4. Si la centrífuga es refrigerada, comprobar la temperatura mediante el termómetro electrónico. La temperatura no debe variar más de ± 3 °C.
  5. Confirmar el funcionamiento del sistema de freno.

Bibliografía

 

Mantenimiento y reparación de equipos de laboratorio, diagnóstico por imagen y hospital, Ginebra, Suiza, Organización Mundial de la Salud, 1996.

 

Manual de operación y cuidados del equipo del laboratorio clínico, Proyecto de mantenimiento hospitalario, San Salvador, El Salvador, GTZ-Ministerio de Salud Pública, 1998, 5-7.

(http://www.gruposaludgtz.org/proyecto/mspas-gtz/Downloads/Laboratorio-Clinico.pdf)

 

Rotors and Tubes for Beckman Coulter J2, J6 and Avanti® J series centrifuges, User´s Manual, Palo Alto, California, The Spinco Business Center of Beckman Coulter, 2001.

(http://arcturi.swmed.edu/cue/centrifuges/JR%26T.pdf)

 

Universal Medical Device Nomenclature System™ (UMDNS), Product Categories Thesaurus, ECRI, 5200 Butler Pike, Plymouth Meeting, PA, USA, 2000.

 

(http://web.princeton.edu/sites/ehs/labsafetymanual/sec7i.htm)

 

 

 

Recent Posts

Start typing and press Enter to search