FCR ou tr/min en centrifugation

Les tr/min indiquent la vitesse de rotation du rotor. La force centrifuge relative, FCR (RCF en anglais), décrit à un rayon défini l’accélération centrifuge rapportée à la gravité terrestre. Les deux grandeurs sont liées mais non interchangeables : à tr/min identiques, deux rayons produisent des FCR différentes.

Pour reproduire ou transférer un protocole, consignez FCR, durée, température, type de rotor et convention de rayon ou position utilisée. Les seuls tr/min sont incomplets si le rotor exact n’est pas fixé.

Différence pratique

Grandeur	Description	Dépend de	Usage adapté
tr/min	Tours du rotor par minute	Vitesse de rotation seulement	Régler ou documenter la vitesse d’un rotor connu lorsque la méthode l’exige
FCR	Accélération centrifuge relative à la gravité, généralement notée × g	tr/min et distance à l’axe	Comparer ou transférer une force entre rotors compatibles

Deux rotors à 10 000 tr/min peuvent produire des FCR maximales différentes. Inversement, ils exigent des vitesses différentes pour la même FCR. Un protocole exprimé uniquement en tr/min peut donc être mal transposé.

Conversion

Avec un rayon en centimètres :

FCR = 1,118 × 10⁻⁵ × r × tr/min²

où r est le rayon sélectionné en centimètres. Thermo Fisher Scientific donne cette relation dans son guide des bonnes pratiques 🔗.

L’équation est simple ; le choix du rayon est essentiel. La documentation peut indiquer rayons minimal, moyen ou maximal et les FCR correspondantes. Un tube incliné couvre aussi plusieurs rayons, tandis qu’un godet change de position pendant l’accélération. Utilisez la définition et la FCR officielles du rotor installé et de la position du récipient, plutôt qu’une dimension extérieure approximative.

La FCR maximale ne règne pas partout dans l’échantillon

Les fabricants publient généralement la FCR maximale au plus grand rayon pertinent. Plus près de l’axe, l’accélération est moindre : l’échantillon subit un champ de forces, non une valeur uniforme.

Pour les protocoles courants, la valeur publiée et la méthode validée peuvent suffire. Pour les gradients de densité, séparations zonales, ultracentrifugations ou transferts sensibles au trajet de sédimentation, la géométrie et le facteur k peuvent compter. Une FCR maximale unique ne décrit pas toute la séparation.

Transférer un protocole

Identifier rotor, récipient, convention de rayon, FCR, durée et température d’origine.
Confirmer la compatibilité du nouveau rotor et récipient avec l’échantillon, la force, le remplissage, le confinement et l’instrument.
Régler la FCR cible à partir de la documentation officielle ou de la commande de la centrifugeuse.
Ne dépasser aucune limite de vitesse ou de force du rotor, godet, adaptateur, récipient, couvercle ou appareil ; la plus basse s’applique.
Vérifier la séparation selon les critères d’acceptation de la méthode au lieu de supposer qu’une FCR maximale égale garantit un résultat identique.

Les principes de centrifugation d’Eppendorf 🔗 recommandent de conserver type de rotor, FCR, température et durée. Géométrie, accélération, freinage, trajet, remplissage, viscosité et durée peuvent encore modifier le résultat.

Quand la durée doit aussi être revue

Une FCR identique ne rend pas deux rotors équivalents. Angle fixe et godets oscillants peuvent différer par trajet et emplacement du culot. Dans certaines applications, notamment à grande vitesse et en ultracentrifugation, le facteur k sert à comparer l’efficacité de culottage et à estimer un ajustement du temps.

N’appliquez pas une équation générique sans la documentation du rotor installé et un protocole approprié. Échantillon, particules, viscosité, géométrie, profil d’accélération et résultat recherché déterminent la validité de l’ajustement.

Erreurs fréquentes de documentation

Écrire 10 000 g alors que la méthode signifie 10 000 tr/min.
Indiquer les tr/min sans le rotor exact.
Copier la FCR maximale de l’appareil au lieu du réglage du cycle.
Convertir avec un rayon supposé.
Ignorer une limite inférieure du tube, adaptateur, godet, couvercle ou rotor vieillissant.
Omettre température, durée, accélération, freinage ou remplissage lorsqu’ils influencent le résultat.
Considérer une FCR égale comme preuve d’un même culot, gradient, rendement ou maintien de l’intégrité.

Sécurité et limites d’exploitation

Une conversion de FCR n’autorise pas une survitesse. Employez uniquement des combinaisons approuvées et les manuels actuels. Équilibrez les charges comme indiqué et arrêtez selon la procédure en cas de vibration ou de bruit inhabituel.

Pour les matières dangereuses ou potentiellement infectieuses, le confinement découle de l’évaluation des risques. Le CDC 🔗 recommande des rotors scellés ou godets de sécurité pour maîtriser les aérosols dans les travaux de diagnostic concernés et exige le respect des instructions du fabricant.

Relevé complet d’une méthode de centrifugation

Identification de la centrifugeuse et du rotor.
Type de rotor, godets et adaptateurs installés.
Récipient, volume rempli, équilibrage et fermeture.
FCR cible et rayon maximal, moyen ou autre auquel elle se rapporte.
tr/min correspondants si l’instrument ou le relevé les exige.
Durée, température, accélération et freinage.
Configuration de confinement et mesures de manipulation, le cas échéant.
Critères d’acceptation et vérification du transfert.