Qu’est-ce qu’une ultracentrifugeuse ?
Une ultracentrifugeuse est une centrifugeuse qui peut être réglée à une force centrifuge de 100 000 g ou plus, jusqu’à un maximum de 1 000 000 g.
Une centrifugeuse est un appareil qui utilise la force centrifuge pour séparer des échantillons en fonction de la gravité spécifique du matériau. Les prix varient en fonction de la forme du rotor et du nombre de tours, certains équipements coûtant d’environ 2 millions de yens à plus de 10 millions de yens. Les ultracentrifugeuses sont des équipements relativement coûteux parmi les nombreux types d’équipements de mesure et d’analyse.
Les ultracentrifugeuses se divisent essentiellement en deux catégories : les centrifugeuses d’analyse et les centrifugeuses de séparation. Dans la plupart des cas, les ultracentrifugeuses font généralement référence aux ultracentrifugeuses de séparation, et non aux ultracentrifugeuses d’analyse.
Utilisations des ultracentrifugeuses
L’utilisation des ultracentrifugeuses diffère entre les ultracentrifugeuses d’analyse et celles de séparation. En résumé, il existe des types stationnaires et des types de table et la force centrifuge maximale ainsi que la capacité maximale de l’échantillon diffèrent pour chaque type, de sorte qu’il est important de sélectionner l’équipement approprié en fonction de l’objectif.
1. Ultracentrifugeuses analytiques
Les ultracentrifugeuses analytiques sont principalement utilisées pour analyser les propriétés matérielles des protéines (forme, taille des particules, poids moléculaire, stœchiométrie, pureté, comportement moléculaire, agrégation des protéines, interactions, structure 3D, etc.). Elle est utilisée pour l’analyse des interactions protéine-protéine et la recherche sur les protéines membranaires.
2. Ultracentrifugeuses de séparation
Les ultracentrifugeuses de séparation sont utilisées pour la séparation des ribosomes, le fractionnement et la purification des organites cellulaires et des virus.
Principe des ultracentrifugeuses
Les rotors des ultracentrifugeuses comprennent des rotors oscillants, des rotors à angle fixe et des rotors zonaux, qui peuvent être sélectionnés en fonction de l’objectif visé.
1. Rotor oscillant
Dans les rotors oscillants, le récipient contenant l’échantillon tourne horizontalement, de sorte que le sédiment se dépose uniformément et que le surnageant puisse être facilement extrait.
2. Rotor à angle fixe
Les rotors à angle fixe ont un angle fixe par rapport à l’axe de rotation. La direction de la force centrifuge n’étant pas horizontale, les sédiments s’accumulent sur les côtés du récipient.
Par rapport aux rotors oscillants, les sédiments s’accumulent de manière inégale, ce qui rend ces rotors adaptés à la collecte des sédiments.
3. Rotor zonal
Les rotors zonaux sont utilisés pour les séparations par centrifugation à gradient de densité. L’échantillon peut être pompé pendant la rotation, ce qui permet de traiter de grands volumes. Une rotation à grande vitesse avec des poids d’échantillons déséquilibrés peut provoquer des vibrations et risquer de casser l’ultracentrifugeuse.
Avant la centrifugation, il est nécessaire de vérifier que l’échantillon est équilibré, que le récipient n’est pas endommagé et que le matériau du récipient utilisé peut résister aux forces centrifuges.
Caractéristiques des ultracentrifugeuses
Les centrifugeuses utilisent la différence de gravité spécifique inhérente aux matériaux pour séparer les échantillons à l’aide de la force centrifuge. La chambre de l’ultracentrifugeuse est maintenue sous vide et le rotor tourne à grande vitesse pour effectuer la séparation par centrifugation.
1. Ultracentrifugeuses de séparation
Les ultracentrifugeuses de séparation sont utilisées pour séparer les échantillons difficiles à séparer dans une centrifugeuse standard en sédiment et en surnageant en appliquant une force centrifuge plus importante. L’échantillon peut être séparé en fonction de la différence de gravité spécifique des substances qu’il contient.
2. Ultracentrifugeuses analytiques
Les ultracentrifugeuses analytiques sont des instruments d’analyse qui se concentrent sur la sédimentation des substances dans l’échantillon tout en centrifugeant l’échantillon de la même manière qu’une centrifugeuse de séparation. La sédimentation est détectée optiquement et peut être mesurée en temps réel.
À partir des résultats détectés optiquement, les propriétés hydrodynamiques et thermodynamiques ainsi que le poids moléculaire de la substance peuvent être analysés avec précision.
Autres informations sur les ultracentrifugeuses
Précautions d’utilisation des ultracentrifugeuses
Les ultracentrifugeuses sont des instruments qui appliquent des forces centrifuges très élevées, des précautions doivent donc être prises pour garantir une utilisation en toute sécurité. Avant d’utiliser une Ultracentrifugeuse, il est nécessaire de vérifier que l’équilibre de l’échantillon est bien régulier.
Si l’échantillon n’est pas équilibré, l’axe de rotation du corps de l’ultracentrifugeuse peut être déformé par la force centrifuge. Cette situation est dangereuse car l’échantillon fixé au rotor peut se disperser ou s’envoler hors de la chambre.
Il est également nécessaire de vérifier que la chambre de l’ultracentrifugeuse est sous vide avant de l’utiliser. Lorsque le rotor tourne dans une ultracentrifugeuse, la force centrifuge provoque une friction avec l’air et génère une grande quantité de chaleur par friction. Par conséquent, le vide permet un contrôle précis de la température et de la séparation centrifuge tout en maintenant une température constante pour l’échantillon.