Moet ik mijn centrifuge instellen in RPM of RCF/g-kracht?
Naast de mogelijkheid te hebben om samples op hoge snelheid af te draaien is het net zo belangrijk om duidelijke instructies te krijgen over hoe onze Thermo centrifuges het beste aansluiten op de applicaties van de gebruikers. Een belangrijk keuze hierbij is of er afgedraaid dient te worden op toeren per minuut, ook wel rounds per minute of RPM genoemd, of op relatieve centrifugaal kracht, ook wel RCF of de hoeveelheid g genoemd. In de praktijk wordt vaak één van de twee methodes aangehouden als snelheidsinstelling bij het uitvoeren van experimenten.
Wat is een centrifuge precies?
Centrifugeren is een methode om samples bloot te stellen aan verhoogde zwaartekracht door middel van middelpuntvliedende kracht, ook wel centrifugaal kracht genoemd, met behulp van een snel roterende rotor waar de samples in bewaard worden. Door deze verhoogde kracht worden deeltjes die in suspensie hangen in het sample naar beneden gedrukt waardoor een scheiding ontstaat in het sample. Na deze procedure worden de verschillende lagen verder verwerkt volgens het protocol.
De hoeveelheid RPM wordt bepaald door het aantal omwenteling van de rotor, en in het geval van een swing-out rotor ook daarmee de buckets met samples, per minuut. Dit is een simpele manier van snelheid meten welke gelijk is wanneer rotor A, of rotor B wordt gebruikt. Aanvullende parameters zoals het type rotor, de afstand van het sample tot de rotor-as, of de hoek waarin gecentrifugeerd worden niet meegenomen in deze snelheidsinstelling. De hoekvariatie is enkel aanwezig in vaste hoek rotoren, aangezien swing-out rotoren altijd in een hoek van 90° centrifugeren wanneer op volle snelheid.
De hoeveel RCF wordt bepaald door een natuurkundige formule waarbij het aantal omwenteling i.c.m. de afstand van het sample tot de rotor-as leiden tot de hoeveelheid g waar een sample aan wordt blootgesteld. De berekening kan gebruikt worden bij elk type rotoren omdat er telkens rekening wordt gehouden met de wisselende afstand van de rotor-as tot het sample. De hoek waarin het sample wordt afgedraaid zorgt voor een grotere of kortere afstand tot de rotor-as, waardoor dit invloed heeft op de hoeveelheid g waar het sample aan wordt blootgesteld. Vrijwel alle moderne centrifuges zoals de Thermo Megafuge Plus serie voor routine gebruik en de Multifuge Pro serie voor research gebruik beschikken over een automatische omrekening tussen RPM en RCF waarden, waardoor beide opties gebruikt kunnen worden. Lees meer over het verschil tussen deze twee types hier. De waarden kunnen ook worden omgerekend m.b.v. de online rekenmachine van Thermo.
Belangrijk om te realiseren is dat de hoeveelheid g wat een sample ervaart verschilt in de buis tijdens de centrifugeer procedure. De onderzijde/punt van de buis is verder verwijderd van de rotor-as dan het gedeelte van de buis bij de bovenzijde. Dit betekend ook dat hoe verder de deeltjes omlaag worden gedrukt des te groter het aantal g wordt. De ingestelde g-kracht geeft de RCF waarde aan op het onderste gedeelte van de buis, waar de grootste deeltjes zich uiteindelijk zullen verzamelen. Dit is het meest van belang wanneer meerdere samples boven elkaar worden geplaatst, zoals bijvoorbeeld meerdere microtiterplaten in rotoren die hier geschikt voor zijn. Deze zullen hierdoor aan verschillende g-krachten worden blootgesteld. De afstand tot de rotor heeft bij een instelling in RPM uiteraard geen effect, omdat het aantal omwenteling altijd hetzelfde is. Het verschil in g-krachten blijft wel aanwezig, maar is bij deze instelling niet van toepassing.
Welke snelheidsinstelling is het beste?
Dit hangt grotendeels van de werkwijze in het laboratorium af. Sommige eindgebruikers hebben hun werkwijze gestandaardiseerd op de hoeveelheid RPM die hun centrifuge weergeeft en hebben daar positieve resultaten mee bereikt. Hierdoor is er minder motivatie om de werkwijze aan te passen, omdat deze mogelijk leidt tot andere resultaten. Tegelijkertijd is bij het gebruik van RPM als gestandaardiseerde snelheidsinstelling de vertaling naar andere rotoren, zelfs in dezelfde centrifuge lastig, omdat er geen rekening wordt gehouden met de afstand van de samples tot de rotor-as. Reproduceerbaarheid van gebruikte protocollen en experimenten is één van de pilaren van laboratoriumwerk, waardoor het gebruik van RCF als standaardmethode een belangrijk pluspunt heeft.
Meer advies nodig over de werking van centrifuges, of interesse in nieuwe centrifuges? Neem vooral contact met ons op via 0320 266 171 of lab@dijkstra.net.
Werken de bovenstaande URL’s niet meer of heeft u aanvullingen op de gegeven informatie? Laat het ons weten via lab@dijkstra.net en ontvang een leuke attentie als dank!
