CENTRIFUGAÇÃO 2017.2

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CENTRIFUGAÇÃO 
 
Dijanah Cota Machado 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Biociências 
Departamento de Biofísica e Radiobiologia 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
Se a matéria for constituída por mais de um tipo de molécula teremos uma 
mistura. 
Estas misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas 
Misturas que possuem apenas um único 
aspecto, ou seja, as mesmas propriedades 
químicas em toda a sua extensão são 
denominadas de homogênea. 
Misturas que apresentam mais de um 
aspecto, ou seja, tem propriedades distintas 
em sua extensão são denominadas de 
heterogênea. 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
Toda mistura é chamada de dispersão 
Dispersão Soluto + Solvente 
Solução verdadeira 
Suspensão 
Colóide 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
SEDIMENTAÇÃO ESPONTÂNEA: separação de misturas heterogêneas por 
ação da força gravitacional (Fg) 
 
Fg = m . g 
 
 A depender das densidades das partículas e do fluido, a separação 
gravitacional pode ser muito lenta. 
CONSIDERAÇÕES GERAIS 
CENTRIFUGAÇÃO 
 CENTRÍFUGA: aumenta muitas vezes a 
força que atua sobre as partículas, 
facilitando a separação e diminuindo o 
tempo de sedimentação. 
 
 
 
 
 PRINCÍPIO: baseia-se na aplicação de um 
movimento rotacional à uma mistura, 
gerando uma força centrífuga que atuará 
sobre as partículas e promovendo uma mais 
rápida sedimentação. 
 
 Equipamento contendo um rotor central 
formado por cavidades para introdução de tubos 
contendo as amostras a serem centrifugadas. 
 As moléculas da amostra serão 
submetidas a um movimento circular uniforme à 
uma velocidade previamente escolhida. 
CENTRÍFUGA 
Movimento Circular Uniforme (MCU) 
CENTRÍFUGA 
 Força Centrípeta 
 
 Força Centrífuga 
• Poucos experimentos são realizados sem pelo menos uma 
passagem pela centrífuga 
 
• Usadas para separar partículas de uma solução 
 
• Em laboratórios de pesquisa biológica: 
Sangue 
Células 
Separação de fases 
Organelas 
 Isolamento de macromoléculas (DNA, RNA, vírus, proteínas) 
CENTRÍFUGA 
Aplicações 
Fracionamento celular 
Aplicações 
 Plasma rico em plaquetas (PRP) 
• Acelerar a cicatrização e a regeneração óssea resultantes de 
procedimentos cirúrgicos; 
• O plasma é obtido através da centrifugação do sangue e resulta em 
uma alta concentração de plaquetas em um reduzido volume 
plasmático; 
• Os fatores de crescimento que compõe essa substância atuam 
como moléculas de adesão celular nos processos de migração 
epitelial, osteoindução e na formação de matriz óssea no tecido 
conjuntivo; 
• A coleta do sangue geralmente é retirada do próprio paciente 
• Os casos tratados possuem cicatrização mais rápida da mucosa e 
do enxerto e aceleração da regeneração óssea nas regiões de 
implantes; 
• A manipulação do sangue para a obtenção do PRF poderá ser feita 
em centro cirúrgico ou consultório odontológico por cirurgião-
dentista desde que o profissional seja comprovadamente habilitado. 
Anticoagulantes utilizados: 
 
• Heparina 
 
• Citrato de sódio 
 
• ACD-A (solução contendo citrato de sódio, ácido cítrico e dextrose) 
Realizada para 
aumentar a 
concentração 
de plaquetas 
Aplicação de plasma rico em plaquetas (PRP) em tratamentos estéticos 
As plaquetas do PRP liberam uma grande quantidade de substâncias 
conhecidas como fatores de crescimento nas áreas onde são injetadas, 
promovendo processos de regeneração, cicatrização, aumento da imunidade, 
preservação de tecidos, entre outros. 
Velocidade de Centrifugação 
Em uma centrífuga, a velocidade de rotação pode ser expressa em: 
 
RPM: rotações por minuto (unidade: rpm) 
 Indica o número de giros do rotor por minuto. 
 
RCF: força centrífuga relativa (unidade: x g) 
 Indica a força exercida sobre as partículas, sendo esta um 
múltiplo da aceleração gravitacional (g) 
 1 g - Sedimentação espontânea por ação da gravidade. 
 
250 g – Sedimentação a uma aceleração 250 x maior que a da gravidade 
na Terra. 
Unidades de Centrifugação 
Conversão entre RCF e RPM 
RCF = 11,18 . r. (RPM/1000)2 ou RCF = 1,118 x 10–5 . r. RPM2 
 
Sendo r o raio médio, em cm. 
 
TIPOS DE CENTRÍFUGAS QUANTO A VELOCIDADE 
Centrífugas de baixa velocidade – Velocidade máxima alcançada é de 
10 000 rpm. 
 
Centrífugas de média velocidade – Velocidade alcançada entre 10 000 
e 20 000 rpm. 
 
Ultracentrífugas – Velocidade de rotação acima de 20 000, podendo 
chegar a 150 000 rpm. Normalmente o rotor está situado em câmara à 
vacuo e refrigerada. 
 
OBS: A força RCF irá depender do raio da centrífuga 
TIPOS DE ROTORES 
1. OSCILANTE (CAÇAMBA MÓVEL): 
os tubos de amostra são carregados 
em caçambas individuais que ficam 
suspensas verticalmente quando o 
rotor está em repouso. 
Quando em movimento, a força 
centrífuga gerada posiciona as 
caçambas horizontalmente. 
TIPOS DE ROTORES 
2. ÂNGULO FIXO: os tubos de 
amostra são mantido fixos em um 
ângulo da cavidade do rotor. 
Quando o rotor começa a girar, a 
solução no tubo reorienta. 
OBS: Com este tipo de rotor, pode-
se chegar a velocidades mais altas 
do que as centrífugas de rotor 
oscilante. 
Tipos de Tubos 
Fabricados em vidro (borossilicato) 
ou plástico (polietileno, 
polipropileno, policarbonato) com 
diferentes volumes e grau de 
resistência variável. 
Tubos tipo eppendorf (0,5 ou 1,0 mL) 
Tubos tipo falcon graduados (15 mL ou 50 mL) 
Tubos de vidro graduados 
TIPOS DE CENTRIFUGAÇÃO 
1. Centrifugação Analítica 
 
2. Centrifugação Preparativa 
•Diferencial 
•Zonal 
•Zonal Isopícnica 
 
 
CENTRIFUGAÇÃO ANALÍTICA 
 Tem o propósito de mensurar as propriedades físicas das 
partículas, tais como a massa molecular e o coeficiente de 
sedimentação (S). 
 m - massa partícula 
Massa m (1 - . d) f - coeficiente fricção 
Forma S =  - viscosidade do meio 
Densidade f d - densidade do meio 
 
 
 O procedimento é realizado em ultracentrífugas cujo rotor tem dois 
compartimentos, um de referência e outro acoplado à um sistema de leitura 
óptica (espectrofotômetro). 
 Durante todo o processo, o grau de sedimentação é acompanhado 
por espectrofotometria e pode ser visualizado por computador. 
CENTRIFUGAÇÃO ANALÍTICA 
• Usada para separar e/ou concentrar células, moléculas ou 
partículas específicas que serão reutilizadas em estudos 
posteriores. 
 
• Pode ser aplicada para obtenção de células de órgãos específicos, 
de fluidos biológicos (p.ex. Plasma e soro sanguíneo) ou de 
macromoléculas (p. Ex. Proteínas, glicoproteínas, lipoproteínas, 
DNA, RNA) 
CENTRIFUGAÇÃO PREPARATIVA 
• A amostra a ser centrifugada corresponde a uma solução contendo 
um ou vários solutos. 
• Amostra será separada em: Sobrenadante 
 Precipitado (pellet) 
CENTRIFUGAÇÃO PREPARATIVA 
Diferencial 
Centrifugação diferencial 
Separação de espécies cujas 
dimensões sejam amplamente 
diferentes. 
Exemplos: 
• Plasma, plaquetas e demais 
células sanguíneas 
• Fracionamento celular: 
• Núcleo, mitocôndrias, grânulos 
de secreção e ribossomos. 
As partículas de maior 
tamanho sedimentam no 
fundo do tubo 
CENTRIFUGAÇÃO PREPARATIVA 
Zonal 
 
•A amostra a ser fracionada deve ser aplicada cuidadosamente sobre 
uma solução contendo um gradiente de densidade. 
•Gradiente de sacarose (densidades variáveis) 
•Solução de Ficoll-Hypaque (d=1,077 g/mL) 
• Com a centrifugação, terá início a sedimentaçãodas partículas de 
forma diferencial, levando em conta o tamanho, a forma e a 
densidade. 
•As partículas se sedimentarão em bandas, em uma região da solução 
com densidade próxima a sua. 
Método do gradiente pré-formado 
Centrifugação em 
gradiente de 
densidade 
 
Gradientes podem 
ser utilizados para 
separar diferentes 
tipos de células, 
organelas, ácidos 
nucléicos, complexos 
proteicos, etc. 
Gradiente separação de 
 
Ficoll-Hypaque leucócitos 
Sacarose mitocôndrias 
Cloreto de césio ácidos nucléicos 
Separação de linfócitos por densidade, usando um gradiente de Ficoll-Hypaque. 
CENTRIFUGAÇÃO PREPARATIVA 
Zonal Isopícnica 
 
 
•Semelhante a centrifugação zonal, entretanto apenas a densidade 
das partículas terão influência na separação. 
•A amostra a ser fracionada deve ser misturada a uma solução 
separadora (ex: Cloreto de Césio) 
• Com a centrifugação, ocorre a autoformação do gradiente e as 
partículas se estabilizarão em zonas de acordo com a sua densidade. 
•Solução de cloreto de césio 
•Separação de DNA (AT/GC) 
•Centrifugação de 36 a 48 h a ~10 000 xg 
 
Método do equilíbrio 
Zonal Isopícnica 
ZONAL 
ISOPÍCNICA