Принцип работы: Использование центробежной силы

Принцип работы центрифуги основан на действии центробежной силы. Когда пробирка с образцом вращается с высокой скоростью вокруг центральной оси, более плотные компоненты смеси (частицы, клетки) под действием этой силы движутся к периферии (ко дну пробирки), в то время как менее плотные остаются ближе к центру.

Ключевые параметры центрифугирования:

• Скорость вращения (RPM - revolutions per minute): Количество оборотов ротора в минуту.
• Относительная центробежная сила (RCF - relative centrifugal force, или G-force): Главный показатель, который напрямую отражает разделяющую способность центрифуги. RCF рассчитывается на основе скорости вращения и радиуса ротора и выражается в "g" (единицах ускорения свободного падения). Чем выше RCF, тем быстрее и полнее происходит разделение.
• Время центрифугирования: Длительность процесса.

Основные компоненты центрифуги

• Привод (двигатель): Обеспечивает вращение ротора с заданной скоростью. Современные центрифуги часто используют бесщеточные двигатели для тихой работы и долговечности.
• Ротор: Сменный компонент, в котором закрепляются пробирки с образцами. Тип ротора определяет вместимость, максимальную скорость и RCF.
• Камера ротора: Защитный кожух, внутри которого вращается ротор. Может быть охлаждаемой.
• Система управления: Позволяет устанавливать и контролировать скорость, время, температуру (для охлаждаемых центрифуг), а также программировать режимы работы и сохранять протоколы. Современные центрифуги имеют микропроцессорное управление и цифровые дисплеи.
• Система безопасности: Включает блокировку крышки во время работы, защиту от дисбаланса, перегрева двигателя.

Классификация лабораторных центрифуг

1. По максимальной скорости:

• Микроцентрифуги (мини-центрифуги): Компактные, для малых объемов (микропробирки 0.2-2 мл) и относительно невысоких скоростей (до 15 000 об/мин, до 15 000 RCF). Идеальны для подготовки образцов ДНК/РНК, ПЦР.
• Настольные центрифуги (универсальные): Наиболее распространенный тип. Могут достигать скоростей до 20 000 об/мин (до 30 000 RCF). Вмещают пробирки от 15 до 50 мл, а с адаптерами и микропланшеты. Многие модели имеют функцию охлаждения.
• Высокоскоростные центрифуги (напольные): Для больших объемов и очень высоких скоростей (до 30 000 об/мин, до 80 000 RCF). Используются для дифференциального центрифугирования, очистки субклеточных фракций, вирусов. Практически всегда оснащены охлаждением.
• Ультрацентрифуги: Самые мощные центрифуги, способные развивать скорости до 150 000 об/мин и RCF до миллиона g. Используются для разделения макромолекул, таких как ДНК, РНК, белки, в градиентах плотности.

2. По наличию охлаждения:

• Неохлаждаемые: Для рутинных задач, не требующих строгого контроля температуры (например, разделение крови на сыворотку).
• Охлаждаемые (рефрижерируемые): Имеют встроенную систему охлаждения для поддержания заданной температуры образцов, что критически важно для термочувствительных белков, нуклеиновых кислот и клеточных культур.

3. По типу ротора:

• Угловые (Fixed-angle rotor): Пробирки располагаются под фиксированным углом к оси вращения. Обеспечивают быстрое осаждение на дно.
• Барабанные (Swing-out rotor): Пробирки подвешены в специальных ведрах и при вращении принимают горизонтальное положение. Формируют плотный, равномерный осадок на дне пробирки, идеальны для разделения фаз и работы с большими объемами. 
• Вертикальные (Vertical rotor): Пробирки располагаются строго вертикально. Используются в ультрацентрифугах для работы с градиентами плотности.

Области применения

• Медицина и клиническая диагностика
• Биология и биотехнологии
• Фармацевтика
• Пищевая промышленность
• Химия
• Научные исследования

Центрифуга лабораторная Таглер СМ-12 с ротором РУ-08 (4000 об/мин, 8 пробх15 мл)

Как выбрать центрифугу

При выборе центрифуги необходимо учитывать:

• Тип и объем образцов: Определяет необходимую вместимость ротора и его тип (угловой, барабанный).
• Требуемая RCF и скорость: Зависит от плотности и размера частиц, которые необходимо разделить.
• Необходимость охлаждения: Если работаете с термочувствительными образцами.
• Наличие функций программирования и безопасности: Для удобства работы и защиты оператора и образцов.
• Габариты и уровень шума: Важно для размещения в лаборатории.
• Бюджет: Стоимость сильно варьируется в зависимости от класса центрифуги.