RCF vs. RPM na centrifugação

RPM descreve a velocidade de rotação de um rotor de centrífuga. RCF descreve a aceleração centrífuga em um raio definido, em relação à aceleração da gravidade terrestre. As duas grandezas estão relacionadas, mas não são intercambiáveis: a mesma RPM produz uma RCF diferente em rotores com raios distintos.

Para reproduzir ou transferir um protocolo, registre RCF, tempo, temperatura, tipo de rotor e a convenção de raio ou a posição no rotor utilizada. A RPM isolada é incompleta, a menos que o rotor exato também seja fixado.

A diferença prática

Grandeza	O que descreve	Depende de	Melhor uso
RPM	Rotações do rotor por minuto	Somente da velocidade de rotação	Definir ou documentar a velocidade para um rotor específico conhecido quando o método assim exigir
RCF	Aceleração centrífuga em relação à gravidade, normalmente escrita como × g	RPM e distância até o eixo de rotação	Comparar ou transferir condições de força entre rotores compatíveis

Dois rotores a 10.000 RPM podem produzir RCF máximas diferentes porque seus raios são distintos. Da mesma forma, eles exigem ajustes de RPM diferentes para produzir a mesma RCF. Por isso, um protocolo registrado apenas em RPM pode não ser transferido corretamente para outra centrífuga.

A conversão

Com o raio em centímetros, uma relação comumente usada é:

RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r × RPM²

em que r é o raio selecionado do rotor em centímetros. A Thermo Fisher Scientific apresenta essa relação em seu guia de boas práticas de centrifugação 🔗.

A equação é simples; o importante é escolher o raio correto. A documentação do rotor pode informar os raios mínimo, médio ou máximo e as RCF correspondentes. Um tubo em ângulo fixo também abrange uma faixa de raios, enquanto uma caçamba oscilante muda de posição durante a aceleração. Use a definição de raio e o valor de RCF fornecidos para o rotor instalado e a posição do recipiente, em vez de medir uma dimensão externa aproximada.

A RCF máxima não é a força em todos os pontos da amostra

Os fabricantes normalmente publicam a RCF máxima no maior raio relevante. O material mais próximo do eixo sofre menor aceleração centrífuga. Portanto, a amostra fica submetida a um campo ao longo do tubo, não a uma força idêntica em todos os pontos.

Para protocolos de rotina, o valor publicado do rotor e o método validado podem ser suficientes. Em gradientes de densidade, separações zonais por velocidade, ultracentrifugação ou transferências nas quais o percurso de sedimentação é importante, a geometria e o fator k do rotor podem se tornar relevantes. Um único número de RCF máxima não descreve toda a separação.

Como transferir um protocolo

Identifique o rotor, o recipiente, a convenção de raio, a RCF, o tempo e a temperatura originais.
Confirme que o novo rotor e o recipiente são compatíveis com a amostra, a força, o enchimento, a contenção e o instrumento.
Use a documentação oficial do novo rotor ou o controle da centrífuga para definir a RCF-alvo.
Não exceda o limite de velocidade ou força do rotor, caçamba, adaptador, recipiente, tampa ou centrífuga; prevalece o menor limite aplicável.
Verifique a qualidade da separação com os critérios de aceitação do método, em vez de presumir que uma RCF máxima igual garante resultado idêntico.

Os fundamentos da centrifugação 🔗 da Eppendorf recomendam manter o tipo de rotor, a RCF, a temperatura e o tempo de corrida ao seguir um protocolo. Geometria do rotor, aceleração e frenagem, percurso de sedimentação, enchimento do tubo, viscosidade da amostra e tempo ainda podem afetar o resultado.

Quando o tempo também pode precisar de revisão

Igualar a RCF não torna necessariamente dois rotores equivalentes. Rotores de ângulo fixo e de caçambas oscilantes podem diferir no percurso de sedimentação e na posição do pellet. O fator k do rotor é usado em algumas aplicações para comparar a eficiência de sedimentação e estimar alterações de tempo, sobretudo em trabalhos de alta velocidade e ultracentrifugação.

Não aplique uma equação genérica de redimensionamento de tempo sem a documentação do rotor instalado e um protocolo apropriado. A amostra, a partícula, a viscosidade, a geometria do rotor, o perfil de aceleração e o ponto final da separação determinam se esse redimensionamento é válido.

Falhas comuns de documentação

Escrever 10.000 g quando o método na verdade significa 10.000 RPM.
Informar a RPM sem o rotor exato.
Copiar a RCF máxima da centrífuga em vez do ajuste usado na corrida.
Fazer a conversão com um raio de rotor presumido.
Ignorar um limite inferior do tubo, adaptador, caçamba, tampa ou rotor envelhecido.
Omitir temperatura, tempo, aceleração, ajuste de frenagem ou condições de enchimento quando afetam o resultado.
Tratar RCF iguais como prova de que posição do pellet, formato do gradiente, recuperação ou integridade da amostra serão iguais.

Segurança e limites operacionais

A conversão de RCF não constitui permissão para operar um rotor em velocidade mais alta. Use apenas combinações aprovadas de rotor, caçamba, adaptador, tampa e recipiente e siga os manuais atuais. Equilibre as cargas conforme especificado e interrompa a operação de acordo com o procedimento do instrumento se ocorrer vibração ou ruído incomum.

Para materiais perigosos ou potencialmente infecciosos, a contenção deve seguir a avaliação de risco do laboratório. As orientações do CDC destacam o uso de rotores selados ou copos de segurança para controlar aerossóis em trabalhos diagnósticos pertinentes e exigem o cumprimento das instruções do fabricante para seleção e cuidado do rotor. CDC: práticas de trabalho seguras em laboratórios de diagnóstico 🔗

Registro completo de um método de centrifugação

Identificação da centrífuga e do rotor.
Tipo de rotor e caçambas ou adaptadores instalados.
Recipiente, volume de enchimento, equilíbrio da amostra e fechamento.
RCF-alvo e indicação de que o valor corresponde ao raio máximo, médio ou a outro raio definido.
RPM correspondente, se exigida pelo instrumento ou pelo registro.
Tempo, temperatura, aceleração e ajustes de frenagem.
Configuração de contenção e controles de manuseio, quando aplicáveis.
Critérios de aceitação da separação e eventual verificação da transferência.