En ultracentrifug ( engelska ultracentrifuge ) är en anordning för att separera partiklar mindre än 100 nm (kolloider, subcellulära partiklar, makromolekyler av proteiner, nukleinsyror , lipider , polysackarider, syntetiska polymerer, etc.), suspenderade eller lösta i en vätska. Detta uppnås genom att rotorn roterar , vilket skapar ett centrifugalfält med en acceleration som är många storleksordningar större än accelerationen på grund av gravitationen.
Genom syfte och design delas ultracentrifuger in i preparativa , analytiska och preparativ-analytiska . Preparativa ultracentrifuger är försedda med vinkelrotorer med holkar för cylindriska provrör, bägare eller flaskor, lutande i en vinkel på 20-40º mot rotorns vertikala axel, eller så kallade skoprotorer med bägare som vrids 90º under rotation. Det finns även zon- och flödesrotorer med ett stort inre hålrum för den fraktionerade vätskan. Preparativa ultracentrifuger används för att isolera enskilda komponenter från komplexa medier, såsom subcellulära organeller och virus .
Analytiska ultracentrifuger är utrustade med rotorer med genomgående cylindriska hylsor, i vilka speciella transparenta kyvetter för de studerade lösningarna eller suspensionerna placeras. Processen för omfördelning av partiklar i dem kan observeras direkt under rotorns rotation med hjälp av speciella optiska system (refraktometrisk, absorption). Många typer av ultracentrifuger tillverkas där centrifugalaccelerationer skapas upp till 1 100 000 g, och separationen av partiklar och molekyler utförs i volymer mätt i tiotals och hundratals milliliter. För närvarande används ultracentrifugering aktivt för att bestämma molekylviktsfördelningen av makromolekyler i lösning.