A centrifugação é um processo de separação de componentes de uma mistura através da aplicação de força centrífuga. Esse método é utilizado em diversos campos da ciência e da indústria, como na biologia, química, medicina e alimentos. Existem diferentes tipos de centrifugação, como a centrífuga de tubos, centrífuga contínua e ultracentrifugação. A importância da centrifugação está relacionada com a capacidade de separar substâncias com base em suas densidades e tamanhos, permitindo a obtenção de amostras puras e a realização de análises mais precisas. Alguns exemplos de aplicação da centrifugação são a separação de células sanguíneas, a purificação de proteínas e a produção de sucos de frutas.
Entenda o processo de centrifugação e veja exemplos de sua aplicação em laboratórios.
A centrifugação é um processo utilizado em laboratórios para separar componentes de uma mistura com base em suas densidades. Esse método aproveita a força centrífuga para acelerar a sedimentação das partículas, permitindo a separação mais eficiente dos materiais.
Existem diferentes tipos de centrífugas, como as centrífugas de bancada, ultracentrífugas e microcentrífugas, cada uma com sua capacidade e velocidade de rotação específicas. O princípio básico é o mesmo: a amostra é colocada em tubos que giram em alta velocidade, fazendo com que os componentes mais densos se depositem no fundo, enquanto os menos densos ficam na parte superior.
A centrifugação é de extrema importância em diversos processos laboratoriais, como na separação de células sanguíneas, na purificação de proteínas, na análise de DNA, entre outros. Através desse método, é possível obter amostras mais puras e concentradas, facilitando a realização de diversas análises e experimentos.
Um exemplo prático de aplicação da centrifugação em laboratórios é a separação de plasma e células sanguíneas. Ao centrifugar uma amostra de sangue, as células vermelhas e brancas se separam do plasma, facilitando a análise de cada componente separadamente. Esse processo é fundamental em exames laboratoriais, como hemogramas e testes de coagulação.
Em resumo, a centrifugação é uma técnica essencial em laboratórios, permitindo a separação eficiente de componentes de uma mistura com base em suas densidades. Com sua aplicação correta, é possível obter resultados mais precisos e confiáveis em diversas análises laboratoriais.
Tipos de centrifugação: conheça as diferentes técnicas utilizadas para separar componentes em suspensão.
A centrifugação é um processo de separação de componentes em uma mistura com base em suas diferentes densidades. Essa técnica é amplamente utilizada em laboratórios e indústrias para separar substâncias em suspensão. Existem diferentes tipos de centrifugação, cada um adequado para diferentes aplicações.
Centrifugação: o que é, tipos, importância, exemplos
Um dos tipos mais comuns de centrifugação é a centrifugação diferencial, onde os componentes da mistura são separados com base em suas diferentes densidades. Outro método é a centrifugação por gradiente de densidade, que utiliza um gradiente de densidade para separar os componentes com mais precisão.
A ultracentrifugação é um tipo de centrifugação de alta velocidade, utilizada para separar partículas muito pequenas ou para separar diferentes tipos de moléculas. Já a centrifugação de sedimentação é usada para separar partículas sólidas de um líquido, aproveitando a força centrífuga para acelerar o processo de sedimentação.
A centrifugação é de extrema importância em diversas áreas, como na biologia, química, medicina e indústria alimentícia. Ela permite a separação eficiente de componentes em suspensão, facilitando a análise e o processamento de amostras.
Alguns exemplos de aplicação da centrifugação incluem a separação de células sanguíneas para análise clínica, a purificação de proteínas em laboratórios de pesquisa e a separação de sólidos e líquidos em processos industriais.
Em resumo, a centrifugação é uma técnica versátil e essencial para a separação de componentes em suspensão. Com diferentes tipos de centrifugação disponíveis, é possível escolher a técnica mais adequada para cada aplicação, garantindo resultados precisos e eficientes.
Por que a centrifugação é essencial em processos laboratoriais e industriais?
A centrifugação é um processo fundamental em diversos laboratórios e indústrias, sendo uma técnica que permite a separação de substâncias com base em suas densidades. Esse método consiste em aplicar uma força centrífuga em alta velocidade a uma amostra, fazendo com que os componentes sejam separados de acordo com seu peso molecular e densidade.
Existem diferentes tipos de centrifugação, como a centrifugação por diferenciação de densidade, que separa os componentes com base em suas densidades diferentes. Já a centrifugação por diferenciação de tamanho separa os componentes de acordo com seus tamanhos diferentes. Esses diferentes tipos de centrifugação permitem a separação eficiente de substâncias em diferentes aplicações.
A centrifugação é essencial em processos laboratoriais e industriais por diversos motivos. Em laboratórios, a centrifugação é utilizada para separar componentes de uma amostra, como células, proteínas, vírus e DNA, facilitando a análise e purificação desses componentes. Já na indústria, a centrifugação é utilizada em processos de produção de alimentos, bebidas, medicamentos, produtos químicos e muitos outros, garantindo a qualidade e pureza dos produtos finais.
Alguns exemplos de aplicações da centrifugação incluem a separação de plasma sanguíneo, a purificação de proteínas em laboratórios de biologia molecular, a clarificação de sucos e vinhos na indústria alimentícia, entre muitos outros. Em resumo, a centrifugação desempenha um papel crucial em processos laboratoriais e industriais, permitindo a separação eficiente de substâncias e a obtenção de produtos de alta qualidade.
Para que serve a centrifugação e qual sua importância em processos laboratoriais e industriais.
A centrifugação é um processo utilizado para separar substâncias com base em sua densidade por meio da aplicação de força centrífuga. Esse método é amplamente utilizado em processos laboratoriais e industriais devido à sua eficácia na separação de misturas heterogêneas.
Existem diversos tipos de centrifugação, sendo os mais comuns a centrifugação de alta velocidade e a centrifugação diferencial. Na centrifugação de alta velocidade, as partículas são separadas com base em sua densidade e tamanho, enquanto na centrifugação diferencial, as partículas são separadas com base em suas propriedades físicas e químicas.
A centrifugação é de extrema importância em processos laboratoriais, como na separação de células sanguíneas, na purificação de proteínas e na análise de compostos químicos. Em processos industriais, a centrifugação é utilizada na produção de alimentos, na reciclagem de resíduos e na fabricação de produtos químicos.
Um exemplo prático da importância da centrifugação é a produção de suco de laranja. Durante o processo de fabricação, as laranjas são centrifugadas para separar o suco da polpa, resultando em um produto final mais puro e de melhor qualidade.
Em resumo, a centrifugação desempenha um papel fundamental em processos laboratoriais e industriais, facilitando a separação de substâncias com eficiência e precisão. Seu uso é essencial em diversas áreas, contribuindo para a produção de produtos mais seguros e de melhor qualidade.
Centrifugação: o que é, tipos, importância, exemplos
A centrifugação é uma técnica, método ou processo, ou mecanicamente, separando fisicamente as moléculas ou partículas com diferentes densidades e também estão presentes num meio líquido. Sua pedra angular é a aplicação de força centrífuga, aplicada por um dispositivo chamado centrífuga.
Por centrifugação, os componentes de uma amostra de fluido podem ser separados e analisados. Entre esses componentes estão as diferentes classes de moléculas ou partículas. Como partículas, é feita referência a diferentes fragmentos celulares, às organelas das células, até a vários tipos de células, entre outros.
Theodor Svedger é considerado um dos principais pioneiros da pesquisa centrífuga. O Prêmio Nobel de 1926, determinou que moléculas ou partículas de tamanho próprio, têm diferentes coeficientes de sedimentação S. O “S” vem de Svedger, em homenagem a seu trabalho.
As partículas, portanto, têm taxas de sedimentação características. Isso significa que nem todos se comportam da mesma maneira sob a ação de uma força centrífuga expressa em rotações por minuto (rpm) ou dependendo do raio do rotor (força centrífuga relativa, g ).
Entre os fatores que determinam S e sua velocidade, existem, por exemplo, as características das moléculas ou partículas; as propriedades do meio; a técnica ou método de centrifugação; e o tipo de centrífuga usada, entre outros aspectos.
A centrifugação é classificada de acordo com sua utilidade. Em preparação, quando estiver limitado à separação dos componentes da amostra; e na analítica, quando também procura analisar a molécula ou partícula separada. Por outro lado, também pode ser classificado de acordo com as condições do processo.
A centrifugação em seus diferentes tipos tem sido essencial para o avanço do conhecimento científico. Utilizado em centros de pesquisa, facilitou o entendimento de processos bioquímicos e biológicos complexos, entre muitos outros.
Em que consiste? (processo)
Base de centrifugação
O processo de centrifugação é baseado no fato de que as moléculas ou partículas que compõem uma amostra em solução irão girar ao girar em um dispositivo chamado centrífuga. Isso causa a separação de partículas do ambiente circundante por sedimentação em diferentes velocidades.
O processo é baseado especificamente na teoria da sedimentação. De acordo com isso, as partículas com densidade mais alta se depositam, enquanto o restante das substâncias ou componentes do meio permanece suspenso.
Porque Porque moléculas ou partículas têm seus próprios tamanhos, formas, massas, volumes e densidades. Portanto, nem todos conseguem se estabelecer da mesma maneira, o que se traduz em um coeficiente de sedimentação diferente S; e, portanto, a uma taxa de sedimentação diferente.
Essas propriedades são o que permite que as moléculas ou partículas sejam separadas por força centrífuga a uma determinada taxa de centrifugação.
Força centrífuga
A força centrífuga será influenciada por vários fatores que determinarão a sedimentação: os inerentes às moléculas ou partículas; às características do ambiente em que são encontrados; e fatores relacionados às centrífugas onde o procedimento de centrifugação é realizado.
Em relação às moléculas ou partículas, a massa, o volume específico e o fator de flutuação são fatores influentes na sedimentação.
Quanto ao ambiente circundante, são importantes a massa do solvente deslocado, a densidade do meio, a resistência ao avanço e o coeficiente de atrito.
Quanto à centrífuga, os fatores mais importantes que influenciam o processo de sedimentação são o tipo de rotor, velocidade angular, força centrífuga e, consequentemente, velocidade centrífuga.
Tipos de centrífugas
Existem vários tipos de centrífugas pelas quais a amostra pode ser submetida a diferentes taxas de centrifugação.
Dependendo da velocidade máxima atingida, expressa em aceleração centrífuga (força centrífuga relativa g ), eles podem ser simplesmente classificados como centrífugas, com velocidade máxima de aproximadamente 3.000 g .
Enquanto nos chamados supercentrifugadores , uma faixa maior de velocidades perto de 25.000 g pode ser alcançada. E nos ultracentrífugos , a velocidade é muito maior, chegando a 100.000 g.
De acordo com outros critérios, existem as microcentrífugas ou centrífugas de mesa, que são especiais para executar o processo de centrifugação em um pequeno volume de amostra, atingindo uma faixa de 12.000 a 15.000 g.
Existem centrífugas de alta capacidade que permitem centrifugar volumes de amostra maiores e de alta velocidade, como ultracentrífugas.
Em geral, vários fatores devem ser controlados para proteger o rotor e a amostra contra superaquecimento. Para isso, os ultracentrífugos foram criados com condições especiais de vácuo ou refrigeração, entre outras.
Tipos de rotores
Um dos elementos determinantes é o tipo de rotor, dispositivo rotativo e onde os tubos são colocados. Existem diferentes tipos de rotores. Entre os principais estão os rotores basculantes, rotores de ângulo fixo e rotores verticais.
Nos rotores basculantes, ao colocar os tubos nos dispositivos desse tipo de rotor e ao girar, os tubos adquirem um arranjo perpendicular ao eixo de rotação.
Nos rotores de ângulo fixo, as amostras serão localizadas dentro de uma estrutura sólida; como visto na imagem e em muitas centrífugas.
E nos rotores verticais em algumas ultracentrífugas, os tubos giram paralelamente ao eixo de rotação.
Tipos de centrifugação
Os tipos de centrifugação variam de acordo com o objetivo de sua aplicação e as condições em que o processo é realizado. Essas condições podem ser diferentes, dependendo do tipo de amostra e da natureza do que você deseja separar e / ou analisar.
Existe um primeiro critério de classificação baseado no objetivo ou finalidade de sua realização: centrifugação preparativa e centrifugação analítica.
Centrifugação Preparatória
Ele recebe esse nome quando a centrifugação é usada principalmente para isolar ou separar moléculas, partículas, fragmentos de células ou células, para uso ou análise posterior. A quantidade de amostra geralmente usada para esse fim é relativamente grande.
Centrifugação Analítica
A centrifugação analítica é realizada para medir ou analisar propriedades físicas, como coeficiente de sedimentação e massa molecular de partículas sedimentadas.
A centrifugação com base nesse objetivo pode ser realizada aplicando diferentes condições padronizadas; como é o caso, por exemplo, de uma das técnicas de centrifugação ultra-analítica, que permite analisar as moléculas ou partículas que são separadas, mesmo quando ocorre sedimentação.
Em alguns casos específicos, pode ser necessário o uso de tubos de centrifugação de quartzo. Assim, permitem a passagem da luz visível e ultravioleta, pois durante o processo de centrifugação as moléculas são observadas e analisadas com um sistema óptico.
Precisamente, existem outros critérios de classificação, dependendo das características ou condições em que o processo de centrifugação é executado. São eles: centrifugação diferencial, centrifugação zonal ou em banda e centrifugação isopócica ou de equilíbrio de sedimentação.
Centrifugação diferencial
Esse tipo de centrifugação consiste em submeter uma amostra à centrifugação, geralmente com um rotor angular, por um certo tempo e velocidade.
É baseado na separação de partículas pela diferença na velocidade de sedimentação, que está diretamente relacionada ao seu tamanho. Aqueles que têm tamanho maior e maior S se assentam no fundo do tubo; enquanto aqueles que são menores, permanecerão suspensos.
A separação suspensa do precipitado é vital nesse tipo de centrifugação. As partículas em suspensão devem ser decantadas ou removidas do tubo, para que o sedimento ou o sedimento possam ser suspensos em outro solvente para posterior purificação; isto é, é centrifugado novamente.
Este tipo de técnica não é útil para separar moléculas. Em vez disso, pode ser usado para realizar a separação, por exemplo, de organelas celulares, de células, entre outras partículas.
Centrifugação por zonas ou faixas
A centrifugação zonal ou em banda separa os componentes da amostra com base na diferença em S passando por um meio com um gradiente de densidade pré-formado; como Ficoll, ou sacarose, por exemplo.
A amostra é colocada no topo do gradiente do tubo de ensaio. Em seguida, é realizada a centrifugação em alta velocidade e a separação ocorre em diferentes bandas dispostas ao longo do meio (como se fosse uma gelatina com várias camadas).
As partículas com menor valor de S permanecem no início do meio, enquanto as que são maiores ou com maior S são direcionadas para o fundo do tubo.
Com este procedimento, os componentes encontrados nas diferentes faixas de assentamento podem ser separados. É importante controlar bem o tempo para evitar que todas as moléculas ou partículas da amostra se depositem no fundo do tubo.
Centrifugação Isopycnic e outros tipos
-Há muitos outros tipos de centrifugação, como os isópicos. Isso é especializado na separação de macromoléculas, mesmo que sejam do mesmo tipo. O DNA se encaixa muito bem nesse tipo de macromoléculas, pois apresenta variações nas seqüências e na quantidade de suas bases nitrogenadas; e, portanto, eles se instalam em velocidades diferentes.
-Há também ultracentrifugação, através da qual são estudadas as características de sedimentação de biomoléculas , um processo que pode ser monitorado por luz ultravioleta, por exemplo.
Tem sido útil no conhecimento de estruturas subcelulares, ou organelas. Também permitiu avanços na biologia molecular e no desenvolvimento de polímeros.
Aplicações
Existem inúmeras áreas de trabalho diário nas quais diferentes tipos de centrifugação são usados. Eles servem para o serviço de saúde, em laboratórios bioanalíticos, na indústria farmacêutica, entre outras áreas. No entanto, sua importância pode ser resumida em duas palavras: separar e caracterizar.
Partículas separadas
Em química, diferentes técnicas de centrifugação provaram ser extremamente importantes por várias razões.
Permite separar duas moléculas ou partículas miscíveis. Ajuda a eliminar impurezas, substâncias ou partículas indesejadas em uma amostra; por exemplo, uma amostra em que você deseja apenas manter as proteínas.
Em uma amostra biológica, como o sangue, o plasma pode ser separado do componente celular por centrifugação. Isso contribui para a realização de diferentes tipos de testes bioquímicos ou imunológicos no plasma ou soro, bem como para estudos de rotina ou especiais.
Mesmo a centrifugação permite que os diferentes tipos de células sejam separados. A partir de uma amostra de sangue, por exemplo, os glóbulos vermelhos podem ser separados dos glóbulos brancos ou glóbulos brancos e também das plaquetas.
A mesma utilidade pode ser obtida com a centrifugação em qualquer um dos fluidos biológicos: urina, líquido cefalorraquidiano , líquido amniótico, entre muitos outros. Dessa maneira, uma grande variedade de análises pode ser realizada.
Como técnica de caracterização
Também permitiu o estudo ou análise das características hidrodinâmicas ou propriedades de muitas moléculas; principalmente de moléculas complexas ou macromoléculas.
Bem como numerosas macromoléculas, como ácidos nucleicos. Ele até facilitou a caracterização de detalhes dos subtipos da mesma molécula, como o RNA , entre muitas outras aplicações.
Exemplos de centrifugação
Graças às diferentes técnicas de centrifugação, foram feitos avanços no conhecimento exato de processos biológicos complexos, como infecciosos e metabolismo, entre outros.
– Através da centrifugação, muitos aspectos ultraestruturais e funcionais de moléculas e biomoléculas foram elucidados. Entre essas biomoléculas, podem ser mencionadas proteínas de insulina e hemoglobina; e por outro lado, ácidos nucleicos (DNA e RNA).
-Com o apoio da centrifugação, o conhecimento e a compreensão de muitos dos processos que sustentam a vida foram expandidos. Um deles é o ciclo de Krebs.
Nesta mesma área de utilidade, influenciou o conhecimento das moléculas que compõem a cadeia respiratória. Assim, dando luz ao entendimento do complexo processo de fosforilação oxidativa, ou verdadeira respiração celular, entre muitos outros processos.
-Finalmente, contribuiu para o estudo de vários processos, como os infecciosos, permitindo analisar o caminho seguido pelo DNA injetado por um fago (vírus bacteriano) e proteínas que podem ser sintetizadas pela célula hospedeira.
Referências
- Parul Kumar (sf). Centrífuga: Introdução, tipos, usos e outros detalhes (com diagrama). Retirado de: biologydiscussion.com
- Capítulo 3 Centrifugação. [PDF]. Recuperado de: phys.sinica.edu.tw
- Fundamentos de Bioquímica e Biologia Molecular Aplicada. (Licenciatura em Biologia) Tópico 2: centrifugação. [PDF]. Retirado de: ehu.eus
- Mathews, CK e Van Holde, KE (1998). Bioquímica, 2a ed. McGraw-Hill Interamerican.
- Wikipedia (2018). Centrifugação Retirado de: en.wikipedia.org