Centrifugeuse de laboratoire – comment choisir la RCF, les RPM et la capacité ?

12 tubes de 15 ml arrivent en même temps au laboratoire. La procédure exige 2000 × g, et la description de la centrifugeuse indique « 4000 tr/min ». L’appareil effectuera-t-il la tâche en un seul cycle ? La réponse dépend de deux caractéristiques du rotor : la distance du tube par rapport à l’axe de rotation et le nombre d’emplacements pour des tubes de ce format.

RCF et RPM – que signifient ces valeurs ?

RPM (revolutions per minute) indique le nombre de rotations du rotor par minute. RCF (relative centrifugal force), c’est-à-dire la force centrifuge relative, exprime l’accélération agissant en un point donné de l’échantillon comme un multiple de l’accélération terrestre (g). C’est pourquoi, dans une procédure de centrifugation, vous pouvez rencontrer la notation « 2000 × g ».

À vitesse de rotation identique, un rayon plus grand donne une RCF plus élevée. Si vous transférez donc une procédure d’une ancienne centrifugeuse vers une nouvelle, et que seules les RPM figurent dans l’instruction du laboratoire, recherchez le modèle du rotor précédent et le rayon pour le tube utilisé. Sur cette base, vous calculerez la RCF appliquée dans la procédure utilisée jusqu’à présent. Lors d’un changement de rotor, tenez également compte de son type, du temps de centrifugation et de la température indiqués dans la méthode.

Comment convertir la RCF en RPM et les RPM en RCF ?

Pour calculer la RCF maximale prenez r_max, c’est-à-dire la distance entre l’axe de rotation et le fond du tube en position de travail. Relevez-la dans la documentation pour l’ensemble rotor–tube–adaptateur. Un adaptateur qui relève le fond du tube réduit ce rayon. Si la méthode indique une RCF pour un rayon moyen, utilisez le rayon moyen indiqué dans la documentation.

Rayon de travail	RCF à 4000 tr/min
8 cm	environ 1431 × g
12 cm	environ 2147 × g

Qu’en est-il des 2000 × g requis ? Un rotor de rayon 8 cm nécessiterait environ 4729 tr/min, ce qui dépasse la limite supposée de 4000 tr/min. Pour un rayon de 12 cm, le résultat est d’environ 3861 tr/min. Dans le second cas, vérifiez encore si le pas de réglage disponible permet d’obtenir une consigne dans les limites de tolérance de la méthode.

Vous pouvez aussi utiliser le calculateur MPW. Le rayon y est indiqué en millimètres, donc pour 12 cm saisissez 120. Calculateur RCF et RPM.

Comment choisir la capacité de la centrifugeuse en fonction des tubes et de la taille de la série ?

Commencez par le tube que vous utilisez au laboratoire. Notez son volume nominal, son diamètre extérieur, sa longueur avec bouchon et la forme de son fond. Deux tubes décrits comme « 15 ml » peuvent nécessiter des inserts différents. Dans le tableau de compatibilité, recherchez votre numéro de catalogue ou les dimensions exactes. Vérifiez également la RCF admissible du tube et les conditions de remplissage définies par son fabricant.

Comptez les tubes qui arrivent simultanément au poste. Pour une série de 12 tubes de 15 ml, un rotor 6 × 15 ml nécessite deux cycles, tandis qu’un rotor compatible 12 × 15 ml permet de terminer la série en un seul. Si les échantillons doivent passer 10 minutes à la vitesse définie, cela représente respectivement 20 ou 10 minutes de fonctionnement à cette vitesse. Au temps de traitement de toute la série, ajoutez l’accélération, le freinage et le remplacement des tubes.

Déterminez le nombre d’emplacements disponibles pour l’adaptateur concerné. En cas de série incomplète, tenez compte de la configuration de charge autorisée dans la notice ainsi que, le cas échéant, d’un tube d’équilibrage. L’équilibrage dépend de la disposition et de la masse des ensembles complets avec bouchon et contenu. Deux tubes contenant le même volume de liquide peuvent avoir une masse différente.

Rotor à angle fixe ou oscillant – où se forme le culot ?

Type de rotor	Qu’est-ce que cela change dans le travail avec l’échantillon ?
À angle fixe	Le tube conserve une inclinaison constante. Le culot se dépose généralement sur la paroi extérieure près du fond. Si, après centrifugation, vous prélevez le liquide surnageant, sa position a de l’importance pour guider l’embout de pipette.
Oscillant	Pendant la centrifugation, les godets s’inclinent. Dans un rotor 90°, le tube atteint une position horizontale et, après l’arrêt, le culot reste au fond. Cette géométrie est choisie notamment pour les méthodes exigeant une séparation nette des couches.

Si la méthode précise le type de rotor ou le profil de freinage, respectez ces deux conditions lors du choix de l’appareil. Lors du travail avec des couches séparées, un freinage trop brusque peut perturber leur interface.

Comment lire les fiches des centrifugeuses ? Trois exemples de l’offre AlmaMed

Modèle et capacité du rotor	Comment lire les paramètres de l’ensemble ?
Neuation iFuge M08 8 × 1,5/2,0 ml	Rotor pour huit microtubes. À vitesse constante de 6000 tr/min la RCF maximale est de 2000 × g. Il conviendra pour un bref rassemblement des gouttes sur les parois. Une procédure avec plusieurs vitesses définies nécessite un modèle avec réglage de la vitesse.
Hettich EBA 270 6 × 15 ml	Le rotor oscillant atteint au maximum 2254 × g à 4000 tr/min. Bien qu’il tourne plus lentement que le M08, il assure une RCF maximale plus élevée et accueille des tubes plus grands. Pour une série de 12 tubes compatibles de 15 ml, prévoyez deux cycles.
Midea MLX-2018HR avec H1012 12 × 10 ml	Dans cet ensemble fonctionne le rotor à angle fixe H1012. Sa limite est de 13 500 tr/min et 17 645 × g. Lors de l’achat d’une version avec un autre rotor, relevez les paramètres propres à cette configuration.

Dans le laboratoire d’exemple du début du guide, 12 emplacements pour des tubes de 15 ml sont nécessaires. Hettich prend en charge ce format en deux cycles. Midea avec H1012 dispose certes de 12 emplacements, mais pour des tubes de 10 ml. Si toute la série doit être centrifugée en une seule fois, poursuivez la recherche d’un ensemble pouvant accueillir 12 tubes de 15 ml utilisés et atteignant pour ceux-ci les 2000 × g requis.

Que vérifier avant de commander une centrifugeuse de laboratoire ?

• Plage de fonctionnement. Comparez les RCF minimale et maximale nécessaires dans vos procédures, le pas de réglage ainsi que la possibilité de régler directement les × g sur le panneau. Vérifiez pour quel rotor et quel rayon l’appareil affiche la RCF.
• Conditions de centrifugation. Si la procédure exige un refroidissement, confirmez la température atteignable avec le rotor choisi et à la vitesse de travail. Vérifiez aussi si le minuteur peut décompter le temps à partir de l’atteinte de la vitesse définie et s’il est possible d’ajuster le freinage.
• Exhaustivité de l’offre. Dans le devis, demandez les numéros de catalogue du rotor, des godets, des couvercles et des adaptateurs nécessaires pour vos tubes. Vérifiez la charge admissible par emplacement ou par godet. La liste des éléments vous permettra de comparer le coût des configurations complètes.

Vous avez déjà le numéro du tube et la RCF requise ? Comparez les centrifugeuses de laboratoire chez AlmaMed en fonction du rotor concret et de l’équipement de l’ensemble.

Si vous prévoyez un poste complet de préparation des échantillons, consultez également la liste du matériel, des appareils et des accessoires pour le laboratoire.