nº1/08 - Izasa

IZASA LAB
www.izasa.es
REVISTA DEL GRUPO INSTRUMENTACIÓN CIENTÍFICA
01/08
EDITORIAL
Izasa Lab 1/2008
Editorial
Seguir avanzando
Objetivos profesionales para el 2008
En Izasa hemos comenzado el año firmando un acuerdo de colaboración con la firma inglesa Farfield Group.
Falfield es una compañía innovadora en las áreas de Ciencias de Superficies,
Nanotecnología y Biofísica. Posee la tecnología AnaLight, la primera capaz de estudiar la
relación íntima y compleja entre el cambio estructural y la función en moléculas biológicas
en tiempo real, con muy buenos niveles de sensibilidad y resolución.
Las áreas de aplicación más interesantes incluyen la caracterización biofísica, proteómica
estructural y funcional, estudios de interacción y estructura biomolecular, interacciones ión
metalproteina y análisis biofarmacéutico entre otras.
Fotografía de Wim Van Egmond. Rotterdam, Holanda.
Licmophora flabellata (diatomea marina) (160x).
Contraste de fase.
Desde el punto de vista de la Nanotecnología, Farfield desarrolla y comercializa soluciones
metrológicas para el científico Físico, aportando conocimientos sobre el comportamiento
estructural y funcional de biomoléculas, polímeros y productos químicos en cuanto a su
superficie.
Teléfonos de interés
Así pues, esta tecnología permite estudiar la caracterización del comportamiento molecular
de biofilms y superficies biocompatibles con excelentes niveles de sensibilidad y resolución.
Departamento de
Atención al Cliente (DAC)
Tfno: 902 20 30 80 • Fax: 902 20 30 81
e-mail: [email protected]
Centro de Recepción de Avisos (CRA)
Tfno: 902 12 04 89 • Fax: 934 01 03 30
Departamento de Suministros
En un mercado que no deja de crecer Shimadzu lanzó, a principios de este año, el nuevo
espectrofotómetro UV-VIS modelo UV-1800 que ha sustituido al popular UV-1700.
La página siguiente contiene información muy interesante sobre este nuevo modelo.
Finalmente, destacamos también el lanzamiento de la nueva serie de microscopios invertidos de Nikon, la serie Ti, con innovaciones tecnológicas muy significativas respecto a la
serie anterior (TE2000) y que la convierten en el sistema más avanzado y completo disponible hoy en día.
Tfno: 902 20 30 90 • Fax: 902 22 33 66
Sumario
Edita:
Nuevo espectrofotómetro UV-VIS de Shimadzu modelo UV-1800
3
Delsa Nano de Beckman Coulter
4
Preparación de muestras/Microondas
6
Absorción Atómica (AA) y Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES)
7
Análisis elemental por fluorescencia de rayos X para control de calidad
8
Determinación del contenido de metanol en biodiésel
10
Determinación de Microcistina por GCMS
12
Identificación y cuantificación de biodiésel y mezclas basadas en aceite de colza
14
Ti, nueva serie de microscopios invertidos de Nikon
16
Nuevo microscopio multiuso con zoom Nikon modelo multizoom AZ100
18
SCANSCOPE: Sistemas de digitalización de portas
19
MiniScan®EZ: El espectrofotómetro colorímetro portátil de más fácil manejo.
20
Destilación Kjeldahl y Extracción de Grasa
21
Nuevo Sistema De Microdisección ARCTURUS
XT
JEOL. JIB-4500 “MultiBeam”
Redacción: División Analítica GIC
Supervisión y edición: APRIORI
❀ Papel ecológico
2
22
24
Aplicaciones de la Citometría de Flujo al estudio de la Calidad Espermática
25
Thermo Fisher Scientific INCUBADORES DE CO2 Serie 8000
28
Automatización y Drug Discovery (I): Cristalización de Proteínas
29
Deposición de capa atómica
30
ESPECTROMETRÍA/UV-VIS
Izasa Lab 1/2008
Nuevo espectrofotómetro UV-VIS de Shimadzu modelo UV-1800.
El mejor de su segmento
Este nuevo espectrofotómetro, que reemplaza al clásico UV-1700, esta diseñado según la
Normativa Japonesa y la Farmacopea Europea. Alcanza una resolución de 1nm, la más alta
de su clase. Con un diseño compacto y de fácil manejo, se puede utilizar como equipo autónomo y como instrumento controlado por PC.
on la resolución más alta
C
en su clase (1 nm), el UV1800 cumple fácilmente
la normativa, en cuanto a resolución, exigida por la Farmacopea
Europea. Gracias a su red de difracción holográfica con montaje
Czerny-Turner se consigue un sistema óptico compacto, de alto rendimiento. La luz directa, la repetibilidad de la longitud de onda y
Facilidad de uso
acorde al nivel en que queden ubi-
Se pueden conectar memorias USB
directamente al UV-1800. Sus
usuarios pueden analizar sus datos
en un PC usando el software
espectrales y las curvas de registro
9 elementos JIS: exactitud de lon-
temporal se pueden mostrar y gra-
gitud de onda, repetibilidad de lon-
bar en hojas de cálculo comercia-
gitud de onda, resolución, luz
dad de muestreadores con control
directa,
de temperatura y multimuestra.
les. Su impresión es posible en
para atender a las necesidades de
códigos de control PCL como por
cualquier usuario por exigente que
ejemplo HP Business inkjet 1200 o
sea.
HP Photosmart D1560.
Además, es posible controlar el
1800 es uno de los instrumentos
más compactos de su clase permitiendo su ubicación en cualquier
lugar por estrecho que sea. En comparación con su predecesor, el UV-
instrumento
El UV-1800 es compatible con los
los
aquellas impresoras que contengan
Con sólo 45cm de ancho, el UV-
Funciones de validación del
datos
UVProbe. Además,
estabilidad también han mejorado
Diseño compacto
cados.
exactitud
fotométrica,
repetibilidad fotométrica, planitud
de línea base, estabilidad de línea
Modo Biométodo
base y ruido.
Dirigido especialmente a la BioCiencia, analiza proteínas y DNA
Mantenimiento
funcionamiento del UV-1800 con
Las horas de trabajo de la lámpara
un PC con conexión por USB gra-
de deuterio (D2) y la halógena (WI)
cias al software UVProve de dota-
se pueden grabar y mostrar por
ción estándar con el espectrofotó-
pantalla, así el tiempo esperado
metro.
para el cambio de las lámparas se
puede averiguar con inspecciones
Funciones de seguridad
1700, su demanda de espacio ha
Habilitando en el UV-1800 las fun-
disminuido en un 15% y su anchu-
ciones de seguridad, es posible res-
ra se ha reducido en un 20%.
tringir a los usuarios sus accesos
periódicas minimizando el tiempo
por medio de los siguientes métodos cuantitativos: cuantificación de
ácido nucleico usando la absorbancia a 260/230nm o 260/280nm,
cuantificación de proteínas, métodos Lowry, BCA, CBB, Buiret y
absorción UV (medida directa a
280nm).
que pueda pasar fuera de servicio.
Modos de medida
Equipado con diferentes modos de
medida, trabaja tanto como un sistema aislado como conectado a un
UV-1800
450(W)x490(D)x260(H)
PC. El UV-1800 habilita una
amplia gama de aplicaciones que
van desde fotométrico hasta cuantificación de proteína. Dispone del
nuevo modo llamado bio-método,
además de los típicos como el foto-
UV-1700
550(W)x470(D)x200-380(H)
métrico, con hasta 8 longitudes de
onda simultáneas, el espectro para
obtener espectros o tramos de
espectros, el cuantitativo con hasta
tres longitudes de onda y derivadas
así como el cinético con la posibili-
Hoja respuesta Ref. 1
UV-160
630(W)x500(D)x450(H)
3
CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS
Izasa Lab 1/2008
Medida de tamaño de partícula y potencial Z con el
La nueva Serie Delsa Nano de Beckman Coulter abre nuevas posibilidades
soluciones diluidas y concentradas. Además, el Delsa Nano es el primer
películas mediante dispersión de luz.
(ELS). Emplea la tecnología de dispersión de luz frontal a través de
electrodo transparente (FST) para
medir el potencial Z de partículas
en suspensión a concentraciones de
hasta el 10% o mayores, dependiendo del tamaño de partícula.
Medida de potencial Z de
superficies sólidas y films
El Delsa Nano es también el primer
instrumento capaz de medir el
potencial Z de superficies sólidas y
Analizador Delsa Nano C y auto-titrador Delsa Nano AT.
películas, empleando dispersión de
a Serie Delsa Nano es
tica (ELS) para la determinación
una nueva generación
del potencial Z.
de
que
El Delsa Nano es capaz de realizar
emplea dispersión de luz dinámica
medidas tanto estáticas como con
(DLS) y espectroscopía de correla-
titración automática, de tamaño de
ción fotónica (PCS) para la deter-
partícula y potencial Z de partícu-
minación del tamaño de partículas
las en suspensión en un amplio
en el rango submicrométrico, así
rango de tamaños y concentracio-
como dispersión de luz electroforé-
nes. El Delsa Nano es asimismo
L
instrumentos
luz electroforética.
Volumen de
observación
Electrodo
Electrodo
Transparente
Luz incidente
Luz dispersada
capaz de medir el potencial Z de
Luz incidente
superficies sólidas o films.
Medida de distribución de
Medida de potencial Z en soluciones
concentradas mediante tecnología
FST empleando un electrodo transparente.
potencial Z en suspensiones
concentradas
4
El Delsa Nano permite medir la
El Delsa Nano es el primer instru-
carga superficial o potencial Z de
mento que permite la medida de
superficies sin tratar, tratadas o
Luz dispersada
distribución de potencial Z en solu-
recubiertas de materiales tan diver-
Medida de luz dispersada a 15º
para determinación del potencial Z
en soluciones diluidas.
ciones concentradas empleando
sos como vidrio, metal, óxidos
dispersión de luz electroforética
metálicos, cerámica, etc.
Hoja respuesta Ref. 2
CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS
Izasa Lab 1/2008
nuevo Delsa Nano de Beckman Coulter
en la medida de tamaño de partículas nanométricas y potencial Z en
instrumento capaz de medir el potencial Z en superficies sólidas y
látex (1%)
El Delsa Nano puede medir tanto el
tamaño como el potencial Z de partículas en soluciones diluidas y concentradas.
El mayor rango de tamaño
micelas de taurocholate (40%)
y concentración y la más
alta sensibilidad
thiamin (20%)
El Delsa Nano puede medir partículas de tamaño tan pequeño como
6 Ángstrom o tan grande como 7
micras, así como pesos moleculares
Medida de tamaño de partícula en diferentes muestras concentradas: látex (1%), micelas de taurocholate (40%),
thiamin (20%).
tan pequeños como 267 Dalton, en
un rango de concentración desde
Características más impor-
concentración desde 0,001% hasta
0,001% hasta 40%. Emplea una
tantes
40%.
óptica de precisión que evita la pér-
●
dida de intensidad y coherencia que
de alta sensibilidad de partículas
●
se produce en otros instrumentos al
desde 6 Ángstrom hasta 7 micras.
las en suspensión, en un rango de
Medida de tamaño y potencial Z
concentración desde 0,001% hasta
captar la luz mediante fibra óptica.
El empleo de correladores tanto de
escala logarítmica como lineal hace
Medida de potencial Z de partícu-
●
Medida de tamaño de partículas
10%.
Medida del tamaño de la molécula
de fullerene (C60).
en suspensión, en un rango de
posible la medida en un rango de
tamaño muy amplio.
●
Titración automática de pH o adi-
tivos, tanto para medidas de tamaño como para potencial Z.
●
Medida de potencial Z de superfi-
cies sólidas o películas.
●
Trabajo mediante métodos de
operación estándar (SOMs) y procedimientos de operación estándar
Medida de tamaño de partícula y potencial Z en soluciones diluidas y concentradas.
Hoja respuesta Ref. 2
(SOPs).
5
PREPARACIÓN DE MUESTRAS/MICROONDAS
Izasa Lab 1/2008
Preparación de muestras/Microondas
Sistema de digestión ácida y extracción por microondas en vaso cerrado.
a preparación de muestras
L
El sistema MDS-8 de SINEO
tro de los vasos e incluye un pro-
sigue siendo la parte de
incluye una unidad de microondas
grama de control que proporciona
todo el proceso analítico
resistente a los ácidos y de gran
los datos de presión y temperatura
que más tiempo consume, a menu-
seguridad con sistema de extrac-
y sus gráficas en tiempo real lo que
do varias horas frente a unos pocos
ción de aire, control y medida
resulta muy útil en el desarrollo de
minutos necesarios para la obten-
directa de la presión por sensor
métodos y documentación de resul-
ción de resultados. De ésta forma la
piezo-eléctrico y carrusel comple-
tados.
digestión ácida por microondas ha
to de 10 vasos. Así mismo se incor-
tomado una gran importancia debi-
pora un controlador muy preciso de
do a su capacidad de superar las
la temperatura por sonda de fibra
La energía de las microondas
controlar la presión o temperatura
limitaciones de los métodos con-
óptica u opcionalmente PT100.
calienta la mezcla de ácidos con la
dentro del vaso de control y se uti-
vencionales: el tiempo de digestión
El sistema de SINEO tiene un siste-
muestra contenidos en un vaso
liza para determinar la cantidad de
se reduce enormemente, ausencia
ma muy avanzado de emisión de
resistente a la presión y transparen-
energía aplicada.
de contaminación, el consumo de
microondas sin pulsos que permi-
te a las microondas. La subida de
reactivos es menor y mejora la pre-
te ajustar automáticamente la
presión permite mayores tempera-
Conjunto de vasos de diges-
cisión y la capacidad de reproducir
potencia dependiendo de los cam-
turas dentro del vaso acelerando así
tión y extracción
los mismos resultados.
bios de presión o temperatura den-
la velocidad de digestión. Se puede
Principio de funcionamiento
Alta presión: Compuesto de carrusel con 10 vasos hasta 1200psi
(8MPa) y 250ºC y membranas de
seguridad.
Aplicaciones
●
Preparación de muestras en
general para posterior análisis
por AA, ICP o ICPMS.
●
Muestras inorgánicas, medio-
ambientales, pinturas, suelos,
filtros, aceites, polímeros, cerámicas, alimentos etc..
●
Métodos EPA 3015, 3051 y
3052.
6
Hoja respuesta Ref. 3
ESPECTROMETRÍA/AA/ICP-OES
Izasa Lab 1/2008
Análisis elemental por Absorción Atómica (AA) y Plasma de
Acoplamiento Inductivo (ICP-OES)
Shimadzu, fabricante líder de instrumentación analítica, ofrece soluciones innovadoras para
el análisis elemental por Absorción Atómica (AA) y Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP).
Absorción Atómica (AA)
El rango de instrumentos Shimadzu
va desde el equipo de alta gama
AA-6800 hasta el instrumento básico AA-6200, pasando por la nueva
AA-6300 con unas características
sobresalientes.
El espectrómetro AA-6800 eleva la
funcionalidad y facilidad de uso al
máximo, con características como
AA-6300
el cambio de llama a cámara de
Características más importantes AA-6300:
grafito totalmente automático. Dos
métodos de corrección de fondo:
auto-reverso y deuterio, aseguran
poder hacer frente a cualquier
muestra por difícil que sea. La
cámara de grafito GFA-EX7 con
control digital consigue una sensi-
Óptica inteligente: doble haz para llama y haz simple para horno de grafito.
Torreta automática de 6 lámparas en posición vertical.
● Doble sistema de corrección de fondo: deuterio y autoreverso.
● Doble sistema de detección, con fotomultiplicador y detector de estado sólido.
● Cambio rápido entre llama y cámara de grafito.
● Control de gases automático.
● Ajuste motorizado de la altura del quemador.
● Software de validación.
●
●
bilidad insuperable.
Plasma de Acoplamiento
Inductivo (ICP-OES)
Nu
evo
El ICPE-9000 es un espectrómetro
ICP-OES simultáneo con una óptica Echelle a vacío en combinación
con un detector CCD de gran formato. El sistema de antorcha de
bajo consumo de argón reduce los
costes de operación considerablemente respecto a una antorcha convencional.
ICPE-9000
El ICPE-9000 es muy fácil de usar
mediante el software ICPEsolution,
Características más importantes ICPE-9000:
que incorpora características avanzadas como el Asistente para
Desarrollo de Métodos y el
Asistente para Diagnósticos. Puede
llevar a cabo de forma automática
la selección de la longitud de onda
óptima y las correcciones de interferencias.
Hoja respuesta Ref. 4
ICP simultáneo.
Detector CCD de gran formato.
● Espectrómetro de vacío, altísima estabilidad sin necesidad de emplear gas de purga.
● Adquisición del espectro de emisión completo, sin ninguna restricción de líneas.
● Selección automática de la longitud de onda óptima.
● Correcciones automáticas.
● Bajo consumo de argón con el empleo de la antorcha de bajo consumo.
● Plasma axial con antorcha vertical.
● Opción de visión radial.
●
●
7
ESPECTROMETRÍA/XRF
Izasa Lab 1/2008
Análisis elemental por fluorescencia de rayos X
Oxford Instruments, fabricante líder de analizadores por fluorescencia
diferentes aplicaciones en el campo del control de calidad industrial.
a amplia experiencia de
L
tantes en suelos contaminados: Pb,
Oxford Instruments en la
As, Cr, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Se, Mo,
fabricación de analizado-
Hg, Sb, Ag y Ba.
más de 35 años, en combinación
Analizador
con la última tecnología disponible,
RoHS / WEEE
proporciona una serie de instru-
El X-MET3000TXR+ permite el
mentos con unas cualidades sobre-
análisis in-situ de diferentes mate-
salientes: versatilidad, rendimiento,
riales en relación al cumplimiento
fiabilidad y facilidad de uso.
de las normativas sobre restricción
res por fluorescencia de rayos X, de
portátil
para
Analizador XRF de sobremesa Oxford Lab-X3500.
Cd, Pb, Hg y Cr. El tamaño de
EL Lab-X existe en diferentes con-
muestra puede variar, desde peque-
figuraciones optimizadas para cada
ños componentes hasta grandes
aplicación. Los métodos de análisis
piezas. El X-MET3000TXR+ es
ya vienen cargados con el instru-
asimismo una valiosa herramienta
mento, por lo que el usuario no
para otras aplicaciones muy interesantes y de gran actualidad, como
la medida de plomo en juguetes.
Analizador de sobremesa
Análisis de suelos contaminados in-situ con el X-MET3000TXS+.
Analizador XRF de mano
de ciertos elementos en equipos y
para suelos
componentes eléctricos y electróni-
El X-MET3000TXS+ es un anali-
cos. Realiza un análisis rápido de
Lab-X3500
El Lab-X3500 es un analizador de
de elementos “Focus 5” permite la
Oxford Instruments ha incorporado
determinación de hasta 7 elemen-
el
patentado
tos, en concentraciones desde ppm
PentaPINTM que garantiza análisis
hasta 100%. El instrumento es muy
más rápidos y límites de detección
fiable, con miles de unidades traba-
todos los metales pesados impor-
8
lisis de azufre y cloro en productos
petrolíferos
sin
necesidad
de
emplear purga de helio.
Twin-X
ble de metales pesados en suelos.
jando 24 horas al día, 7 días a la
El X-MET3000TXR+ es un instrumento ideal para un análisis rápido
de plomo en juguetes.
Lab-X3500SCl, que permite el aná-
Analizador de sobremesa
El sistema único de discriminación
Proporciona análisis rápido de
X es la incorporación del nuevo
tubo de rayos X y proporciona un
de mano, para análisis rápido y fia-
más bajos para todos los elementos.
La última novedad en la gama Lab-
mesa robusto y fiable. Emplea un
rango elemental desde Mg hasta U.
detector
cencia de rayos X.
fluorescencia de rayos X de sobre-
zador por fluorescencia de rayos X
nuevo
necesita ser un experto en fluores-
semana, en multitud de industrias
alrededor del mundo.
El Twin-X es también un analizador XRF de sobremesa, que hereda
las características de robustez y fiabilidad del Lab-X, a la vez que
amplía las capacidades analíticas y
el rango de aplicaciones. Oxford
Instruments ha diseñado el Twin-X
de forma que es posible combinar
en un solo instrumento varias tecnologías de detección, proporcio-
Hoja respuesta Ref. 5
ESPECTROMETRÍA/XRF
Izasa Lab 1/2008
para control de calidad
de rayos X, ofrece una gama completa de equipos diseñados para
El Twin-X puede ser configurado
hasta con dos detectores, en función de la aplicación, asegurando
un análisis óptimo en el rango elemental de Na(11) hasta U(92). Es
posible medir hasta 80 elementos
en un solo método analítico.
Aplicaciones:
Rango elemental del Twin-X.
nando así un rendimiento óptimo
sobre un amplio rango elemental:
● Sistema de detección “Focus 5+”,
especialmente adecuado para el
análisis de elementos de bajo
número atómico, como Na, Mg, Al,
P, S, Cl, K, Ca, etc.
● Sistema de detección basado en
detector diodo PIN, que proporciona alta sensibilidad y resolución
para elementos de número atómico
más alto, como Cr, Mn, Fe, Co, Ni,
Cu, Zn, etc.
Petroquímica
● Azufre en productos petrolíferos
● Azufre y Cloro en aceite
● Pb en gasolina con/sin plomo
● Aceites lubricantes
● Fueles
● Combustibles automoción
● Fueles alternativos
Cemento
● Análisis rápido de cemento
● Análisis de crudo y clinker
Minerales
● Arenas silíceas
● Arcillas y caolines
● Calizas y dolomías
Otras
Silicona en papel
● Escorias
● Circuitos de refrigeración
● Leche en polvo
● Suelos
● Conservantes de madera
● Residuos líquidos peligrosos
● Residuos plásticos
● Cumplimiento de normativa
RoHS / WEEE en equipos y
componentes eléctricos y electrónicos
● Plomo en juguetes
●
Analizador XRF de sobremesa Oxford Twin-X.
Hoja respuesta Ref. 5
El Twin-X es muy fácil de manejar:
poner la muestra en la celda de
medida, colocar en la bandeja y presionar la tecla Start.
9
CROMATOGRAFÍA/GC
Izasa Lab 1/2008
Determinación del contenido de metanol en biodiésel
La producción de biodiésel en Europa se ha incrementado considerablemente en estos últimos
toneladas. Actualmente la capacidad es mucho mayor. Este desarrollo ha sido apoyado por la
vehículos de pasajeros y comerciales. El cumplimiento de la normativa DIN EN 14214 asegura
a producción de biodiésel
L
se basa en la transesterificación de aceites vegeta-
les y minerales a esteres metílicos
de ácidos grasos (FAME). A una
temperatura aproximada de 60ºC,
el aceite vegetal, compuesto principalmente de esteres de glicerina, se
esterifica utilizando metanol y un
ca los límites de los posibles productos secundarios de la reacción.
Por razones de seguridad y requerimientos de la industria automovilística el límite de contenido de
metanol se ha fijado en 0.2% en
masa. El método de determinación
de metanol se describe en la norma
DIN EN 14110.
catalizador. Con el fin de desplazar
realizar el análisis mediante inyección por Head-Space. Esto permite
obtener cromatogramas más limpios ya que se separan los compuestos de bajo punto de ebullición, como el metanol, de aquellos
compuestos con puntos de ebullición elevados.
Las muestras de biodiésel se
calientan en viales sellados de 20
la reacción hacia el biodiésel (hacia
Análisis por GC mediante
mililitros. El metanol, gracias a su
la generación de FAME) se añade
inyección por Head-Space
punto de ebullición bajo, enriquece
metanol en exceso.
El biodiésel puede estar compuesto
la fase gas del vial mientras que los
Después de la reacción tanto la
de hasta 100 diferentes Fame,
triglicéridos, con punto de ebulli-
mezcla de FAME (biodiésel) como
dependiendo de la procedencia del
ción elevado, permanecen en la
el exceso de metanol se han de
aceite utilizado para su producción.
fase líquida. A un determinado
extraer.
La norma DIN EN 14214 especifi-
Para la determinación de metanol
tiempo el equilibrio entre las fases
en esa matriz la recomendación es
se alcanza y se pueden realizar
muestreos de la fase gas del vial e
2
1
H C - O - CO -R
H3CO - CO - R
HC - O - H
H3CO - CO - R
CH3OH
2
HC - O - CO -R
2
1
H2C - O - H
3
H C - O - CO -R
Triglyceride
2
3
H2C - O - H
H3CO - CO - R
Glycerine
FAME (Biodiesel)
Reacción de equilibrio de la transosferificación de plantas de aceite
(Trigliceridos) con grasas y osteresnet
inyectarlo en el GC.
Calibración
con
mínima
Cromatograma de 0,1% (m/m)
metanol en Biodiésel 2-propanol que
añadido como standard interno.
2-propanol, del cual se añaden 5 µl
complicación
tanto a patrones como a las mues-
En las muestras de biodiésel la
tras de biodiésel.
matriz puede influir en el equilibrio
Todas las medidas se realizan con
de concentraciones entre las fases
el Shimadzu GC-2014Afsc en
líquida y gaseosa, de ese modo los
combinación con el automuestrea-
patrones de calibración deben reali-
dor HT200H. Ambos instrumentos
zarse en biodiésel libre de metanol.
son sencillos de utilizar y diseña-
La norma DIN EN 14110 reco-
dos para el trabajo de rutina diaria.
mienda la preparación de patrones
Para la calibración, se añaden 5
de metanol de 0.01, 0.1 y 0.5%
gramos de los correspondientes
(m/m) en FAME. Adicionalmente
patrones y 5µl de 2-propanol a via-
se debe utilizar patrón interno para
les de 20ml. El automuestreador
la inyección mediante Head-Space.
HT200H es capaz de procesar hasta
Cuando se utiliza inyector automá-
40 viales de 20ml en cada bandeja.
tico no es absolutamente necesario
Equilibrio entre la fase gas-líquido
10
el patrón interno, aunque es reco-
Preparación automática de
mendable para asegurar una alta
las muestras
reproducibilidad en los análisis. El
Todas las muestras son procesadas
patrón interno recomendado es el
de forma automática con el
Hoja respuesta Ref. 6
CROMATOGRAFÍA/GC
Izasa Lab 1/2008
años. En 1996 la producción estaba alrededor de 0.5 millones de
industria automovilística, aprobando su utilización en varios millones de
una alta calidad de los combustibles.
La norma DIN EN 14110 recomienda otros parámetros de análisis:
dad obtenida por esta combinación
de equipos es superior a la requeri-
Temperatura del inyector:
150ºC
Temperatura del horno:
50ºC
Temperatura del FID:
150ºC
Velocidad del Carrier:
35cm/s
Columna cromatográfica:
Restek,. Stabilwax-DA 30m,
da por la norma.
La combinación del HT200H y el
GC-2014AFsc ofrece una solución
automatizada eficiente y precisa
0.32mm, df 1.0µm
Para el patrón de concentración 0.01% se obtuvo una relación
Señal/ruido superior a 2000. Esta metódica ofrece muchas opciones
de mejora por rangos mayores de split o separaciones cromatográfi-
para el análisis rutinario del contenido de metanol en Biodiésel.
Incluso los productores de pequeña
escala se pueden beneficiar de este
cas más rápidas.
sistema por la excelente relación
HT200H, calentadas a 60ºC con
Requerimientos ampliamen-
agitación durante un cierto tiempo
te superados
calidad/precio.
antes de su inyección. El automuesLa curva de calibración muestra
muestras de forma simultánea para
que la combinación del automues-
optimizar el tiempo de trabajo del
treador HT200H junto al cromató-
GC y conseguir la mayor producti-
grafo Shimadzu GC-2014 ofrece
vidad posible. El volumen de
una gran linealidad en el rango de
inyección es de 500µl y se aplica
trabajo propuesto por la norma
un ratio de split de 1:10.
DIN EN 14110. La reproducibili-
Concentration Ratio
treador es capaz de preparar varias
Area Ratio
Curva de calibración de Metanol en Biodiésel de acuerdo con DIN EN
14214 utilizando standard de calibración interna.
Sample
1
2
3
Average concentration % (m/m)
0.009
0.100
0.500
Reproducibility standard
0.00005
0.00100
0.00485
0.54
0.99
0.97
deviation % (m/m)
Reproducibility % RSD
Hoja respuesta Ref. 6
11
CROMATOGRAFÍA/GC-MS
Izasa Lab 1/2008
Shimadzu
Determinación de Microcistina por GCMS
La microcistina es un compuesto tóxico para el organismo, concretamente
ste compuesto se produ-
E
ce en grandes cantidades
en condiciones eutróficas
en lagos y pantanos. La toxicidad
de la microcistina, expresada en
dosis letal media vía intraperitoneal en ratones (LD/50), es de
100µg/Kg. Se están realizando
esfuerzos para desarrollar una tecnología capaz de controlar la generación de estas algas azules, y
caminos para neutralizar este compuesto tóxico. De cualquier modo
es muy difícil controlar todas las
fuentes de agua y por otro lado es
muy importante el suministro seguro de agua potable. Esta aplicación
GCMS QP2010
muestra el análisis del acido
Generalmente, la microcistina es
zando permanganato potasio/perio-
2-metil 3-metoxi 4-fenilbutirico
extraída de la muestra de agua y los
dato sódico. El resultado (ácido 2-
(MMPB), compuesto derivado de la
dobles enlaces de la molécula son
metil, 3-metoxy, 4-fenilbutirico
descomposición de la microcistina.
descompuestos por oxidación utili-
(MMPB)) se deriva por mutilación
para su posterior cuantificación por
GCMS. Las cantidades de microcistina-L y –R son determinadas
utilizando el compuesto MMPB-d3
como patrón interno.
12
Análisis en eI modo SCAN
El cromatograma obtenido en
modo Scan con Impacto electrónico se muestra en la figura.
En el espectro de masas obtenido
por impacto electrónico, los iones
moleculares no se pueden observar
y el ión principal del pico
de
mayor intensidad es muy pequeño.
Hoja respuesta Ref. 7
CROMATOGRAFÍA/GC-MS
Izasa Lab 1/2008
para el hígado y es producido por algas.
[GC]
Column:
DB-1(30mx0.25mm I.D. df=0.5nm)
Column:
80ºC(1min)-5ºC/min-250ºC
Carrier Gas: He 64.5kPa
Injection Mode:
Splitless
Injection Volume:
lnL
Sampling Time:
lmin
Además, los espectros de masas de
los MMPB y MMPB-d3 son muy
similares y la separación entre ellos
es muy pequeña. Esto hace que la
[MS]
InterfaceTemp:
Ionized Method:
250ºC
CI(Isobutane)100kPa
<SCAN MODE>
Scan Range: m/z100-300
Interval Time: 0.5sec
<SIM MODE>
m/z 223,226
0.2 sec
El gas de reacción utilizado en el
análisis es el Isobutano, y los iones
monitorizados son: (MH)+ m/z =
223 para el MMPB, y el m/z =226
para el MMPB-d3.
identificación de cada uno sea muy
difícil. Por esta razón se optó por
Curva de calibración
realizar las pruebas en ionización
La curva de calibración se obtuvo
química positiva.
por la preparación de tres muestras
patrón de distinta concentración de
Análisis en PCI modo SIM
El cromatograma de la figura
muestra el análisis del MMPB y del
MMPB-d3 utilizando el sistema en
modo SIM con ionización química
positiva.
MMPB (24ppb, 120ppb y 600ppb).
Como patrón interno se utilizó el
MMPB-d3 en una concentración de
100ppb en cada uno de los viales.
Compound Name: MMPB
m/z: 223
f(x)=1.168354*x+0.000000
Correlation coefficient (R)=0.999972
Contribution ratio (R2)=0.999943
Mean RF: 1.16 RFSD: 0.03 RFRSD: 2.48
Calibration curve: Linear
Zro intercept: Yes
Weighting: None
Internal stardard method
# Concentration ratio Mean area ratio
1
0.240
0.28
2
1.200
1.36
3
6.000
7.02
Hoja respuesta Ref. 7
13
ESPECTROMETRÍA/FT-IR
Izasa Lab 1/2008
Identificación y cuantificación de biodiésel y mezclas
FTIR con muestreo basado en ATR de un rebote
El biodiésel es un combustible alternativo de quemado limpio que se
triales.
o contiene petróleo pero
se puede mezclar a cualquier nivel con el diésel de
petróleo para crear mezclas de biodiésel. Se puede utilizar en motores
(diésel) de encendido por compresión con apenas o ninguna modificación.
El biodiésel es de fácil utilización,
es biodegradable, no es tóxico y
está prácticamente libre de sulfuro
y aromáticos. Los diésel de colza y
soja son los más prometedores,
entre una gran variedad procedentes de la agricultura, como alternativa a los combustibles procedentes
del petróleo. En esta nota de aplicación veremos como combinando la
espectrometría FTIR con el muestreo por ATR (Reflectancia Total
Atenuada) se pueden identificar las
mezclas de biodiésel comerciales
disponibles.
Aunque el FTIR no dispone de los
límites de detección y aceptación
industrial del GC-MS, sí proporciona la ventaja de ser un análisis rápido, económico y no destructivo.
Los resultados indican de hecho
que es una excelente elección como
técnica de control para grandes
lotes de mezclas de biodiésel.
El biodiésel se produce gracias al
proceso químico de la transesterificación y se produce según estrictas
N
14
especificaciones de la industria
como ASTM D6751 y EN 14214
para asegurar unas prestaciones
apropiadas. Todos los vehículos
motorizados diésel nuevos pueden
utilizar este tipo de combustible sin
necesitar ninguna modificación.
El FAME (Fatty Acid Methyl
Ester) que resulta de la transesterificación se regula vía DIN EN
14078 especificando el análisis por
espectroscopia IR de las mezclas
de biodiésel disueltas en ciclohexano.
partir de la colza. Las diferencias se
muestran en la figura 2A y 2B. El
análisis de las bandas de ambos
espectros indica diferencias significativas. El cambio de grupos de
éster triglicérido a éster de metilo
muestra el impacto más fuerte en el
espectro IR. Los grupos éster se
describen generalmente como R1C(OR)=O en aceites comestibles y
R1-C(OCH3)=O en biodiésel,
donde R1 es una cadena hidrocarbonada larga. Adicionalmente las
cadenas que representan los ácidos
palmítico, esteárico, oleico y linoleico están presentes en ambos
Preparación de muestra
espectros principalmente con las
bandas hidrocarbonadas –CH2-.
Los grupos pertenecientes a estas
vibraciones (bandas) se especifican
como “aceite básico” en la tabla 1.
La influencia más fuerte de la transesterificación se puede ver en la
-1
nueva banda a 1.435cm que es
definitivamente la banda debida a
la vibración de deformación del
grupo éster de metilo. El FTIR es
una técnica adecuada para mostrar
tales diferencias en estructuras
moleculares.
punta de diamante sobre una óptica
de KRS-5
Para la obtención de los espectros
IR, en vez de utilizar la clásica
celda de transmisión, se usa una
accesorio ATR de un rebote. Se
sitúa una gota de la muestra de
aceite en la ventana de medida del
accesorio ATR se procede a la
medida y luego se limpia con un
papel suave. Los restos que puedan
quedar, se limpian con una gota de
disolvente. En nuestro experimento
se utilizó una bancada FTIR de
Shimadzu modelo IRPRestige-21 y
un accesorio ATR de un rebote con
La transesterificación
El biodiésel, como el aceite de
colza, es rico en moléculas de grasa
que se tratan en un proceso de transesterificación para conseguir gran
variedad de ésteres. La transesterificación es necesaria ya que los
motores no pueden funcionar con
el aceite de colza por ser demasiado viscoso. La figura 1 muestra el
gráfico del tratamiento químico. La
gran molécula de triglicérido se
separa en la molécula de glicerina y
distintos FAMEs. El FTIR se usa
para visualizar este proceso de
cambio del producto natural en una
sustancia técnica. El efecto de la
transesterificación se muestra en
los espectros IR utilizando aceite
comestible y biodiésel preparado a
Determinación de FAME
con ATR de un rebote como
alternativa a la DIN EN
14078
Esta aplicación se puede adaptar a
cualquier forma de biodiésel o
aceite basado en colza, soja o coco.
La espectrometría FTIR con ATR
se puede aplicar a mezclas tales
como las que se dan en el biodiésel
Hoja respuesta Ref. 8
ESPECTROMETRÍA/FT-IR
Izasa Lab 1/2008
basadas en aceite de colza utilizando espectrometría
(alternativa a la DIN EN 14078)
obtiene a partir de recursos renovables mediante procesos indus-
2
1
H C - O - CO -R
2
HC - O - CO -R
2
1
H2C - O - H
H3CO - CO - R
HC - O - H
H3CO - CO - R
H2C - O - H
H3CO - CO - R
Glycerine
FAME (Biodiesel)
CH3OH
3
H C - O - CO -R
Triglyceride
2
3
Figura 1: Transesterificación del triglicérido a FAME’s.
Figura 2A: Espectros de absorción
Figura 3: Espectros IR de un aceite
IR de aceite de colza puro (azul) y
mineral (negro) y un biodiésel puro
de biodiésel de colza (negro).
(rojo) hay diferencias en las zonas
Figura 2B: Zona de 1800 a
de 3007, 1750, 100 y 1500cm .
-1
-1
40 cm en la que se ve de forma
más patente las diferencias.
Figura 4: Espectros IR superpues-
Tabla 2: Resultados de la calibra-
tos de petrodiésel y de mezclas de
ción PLS de muestras de mezclas
biodiésel.
de biodiésel de colza.
Tabla 1: Comparativa de las bandas de absorción del aceite de colza frente
al biodiésel.
Hoja respuesta Ref. 8
en las que este se mezcla con el
petrodiésel en mezclas que van
desde B5 a B20 (B5 es una mezcla
consistente en un 5% de biodiésel y
un 95% de petrodiésel). Las diferencias entre un biodiésel y un
aceite mineral o petrodiésel se
muestran en la figura 3. Para este
experimento se han utilizado mezclas de biodiésel de colza desde B0
a B100.
Es claro que los dos componentes
puros tienen distintos espectros. La
-1
banda del carbonilo a 1.750cm
representa al grupo funcional éster
y está ausente en el espectro del
petrodiésel. Las bandas adicionales
en la zona de la huella digital entre
1.200 y 1.000 cm-1 en el espectro
del biodiésel, nos dan un área adicional para distinguir entre los dos
componentes de interés. Los espectros superpuestos (figura 4) de las
mezclas de B0 a B100 nos ilustran
de forma clara que tanto el carbonilo como las bandas del éster se pueden utilizar para diferenciar entre
las distintas mezclas de forma fácil
y rápida.
Las mezclas de biodiésel se pueden
utilizar en los motores diésel estándar. La mayoría de los motores
comerciales no funcionan con biodiésel 100% por lo que se hace
necesario el uso de las mezclas. Un
aspecto a tomar en cuenta para este
control es el FAME que se puede
correlacionar de forma directa con
el nivel de mezcla.
La DIN EN 14078 describe los procedimientos para obtener el mejor
espectro de transmisión de las disoluciones patrón. Las mezclas de
biodiésel se disuelven en ciclehexano transfiriéndolas luego una
celda de líquidos para su medida
FTIR en transmisión. En el experimento que comentamos en este
artículo, vemos que con el ATR, de
muestreo más sencillo, se puede
conseguir la determinación cuantitativa del FAME sin necesidad de
ningún tratamiento químico.
Para ello se usó un modelo cuantitativo multivariante llamado PLS
(Partial Least Square). En la figura
4 vemos los distintos espectros
según las mezclas (contenido de
FAME). Para los cálculos de este
experimento se utilizaron 6 mezclas de biodiésel de colza: B33’33,
B25, B20, B16’67, B14’28 y B10.
Resumen
La mejor calidad espectral en IR se
consigue por transmisión preparando la muestra como película líquida
y con una celda de líquidos. Sin
embargo, esta preparación lleva
tiempo: los patrones se han de
diluir en un disolvente y la calibración se tiene que llevar a cabo en
una celda de líquidos que se tiene
que limpiar para evitar contaminación. El tratamiento incluye a veces
problemas con el espesor de la
celda y la dilución de las muestras.
En general el marco de tiempo de
análisis de una muestra es de unos
diez minutos. Con el ATR se pueden analizar muestras cada dos
minutos sin necesidad de preparación de muestra y es más favorable
pues no hay necesidad de diluir con
ciclohexano la mezcla de biodiésel
para el análisis.
Este sencillo ensayo con seis muestras tiene un coeficiente de correlación de 0,99832 y demuestra que
puede funcionar apropiadamente
aunque, por supuesto, los resultados serán más robustos al incluir
más patrones. El material utilizado
fueron muestras de biodiésel de
colza y aceite mineral del mercado
en vez de disoluciones estandarizadas.
15
MICROSCOPÍA ÓPTICA
Izasa Lab 1/2008
Ti, nueva serie de microscopios invertidos de Nikon
El creciente interés que los nuevos enfoques biomédicos y farmacológic
ha convertido, a su vez, en el motor de desarrollo y expansión de nuevo
gral e innovadora para cualquier
aplicación de célula viva.
Al igual que ya hiciera con la serie
previa (TE2000), Nikon lanza tres
modelos con el rasgo común de su
naturaleza modular. De esta forma
se intenta segmentar de forma discreta la totalidad de las aplicaciones planteables por el usuario sin
dejar lagunas entre un modelo y
otro.
a Imagen confocal, TIRF,
FRET, junto a procesos de
fotoactivación / fotodegradación para el estudio dirigido de
la dinámica macromolecular en
células vivas (FRAP, FLIP) y otras
técnicas de fluorescencia compleja,
constituyen en la actualidad los
más avanzados sistemas metodológicos de análisis microscópico.
L
La implementación de éstas técnicas se a de convertir, en los próximos años, en parte esencial de los
protocolos de trabajo en proyectos
de investigación biológica.
confortable para el usuario en su
manejo. Como respuesta a estos
requerimientos, Nikon ha desarrollado su nueva serie Ti de microscopios invertidos. Con su inminente lanzamiento, Nikon pone a disposición del investigador el sistema
más avanzado y completo actualmente en el mercado de la microscopía óptica invertida. Combinado
con la nueva versión del software
de análisis de imagen NIS
Elements, ofrece una solución inte-
Desde el modelo Ti-S, con divisor
dual de vía óptica, parcialmente
motorizable e ideal para ser dedicado a aplicaciones concretas, se
reconoce la importancia de la automatización y la rapidez en la ejecución, que Nikon ha querido potenciar especialmente en la serie Ti.
El modelo Ti-U presenta ya cuatro
puertos de salida de imagen, es casi
totalmente motorizable y capaz de
trabajar en aplicaciones con láser
(confocal, TIRF manual o motorizado) gracias a la presencia de un
conmutador interno de seguridad.
El modelo Ti-E se presenta completamente motorizado, aloja en el
revólver el sistema módulo PFS
contra la deriva constante de foco
La inherente complejidad asociada
a estas técnicas pone a prueba al
fabricante de equipos de alto nivel
no sólo en la exactitud y fiabilidad
del diseño de su producto, sino
también en su capacidad de ofrecer
una herramienta versátil, flexible y
16
Hoja respuesta Ref. 9
MICROSCOPÍA ÓPTICA
Izasa Lab 1/2008
cos están prestando a la investigación de procesos en célula viva, se
os procedimientos microscópicos de observación.
(exclusivo de Nikon), e incluye un
enfoque motorizado integrado para
el eje Z de 25 nm de paso.
El manejo sincronizado de componentes motorizados como la platina, el revólver, la torreta de filtros
de fluorescencia, el condensador o
los obturadores permite la realización de multitud de experimentos
multidimensionales completamente
automatizados a gran velocidad,
con lo que no sólo se optimiza el
tiempo de trabajo, sino también los
resultados obtenidos gracias a un
manejo menos agresivo de las
muestras y una reducción de la
fototoxicidad.
dad de fluorescencia, inevitable
hasta ahora debido a la presencia de
dichos anillos en el interior de los
objetivos es eliminado en la serie
Ti. Los anillos se trasladan al bloque triocular, desde donde el usuario puede accionarlos a voluntad
cuando se quiera usar la técnica de
contraste de fases.
Una amplia gama de fuentes de iluminación desde lámparas halógenas para fases y campo claro, de
mercurio con excelente corrección
cromática para epifluorescencia
hasta láseres para imagen confocal
y TIRF están disponibles para el
usuario en función de las técnicas a
emplear. Además de TIRF con iluminación de mercurio e iluminadores de fotoactivación.
vencionales de microscopía invertida tales como campo claro, campo
oscuro, contraste de fases, DICNomarski o Hoffman.
La posibilidad de controlar toda la
funcionalidad de estos equipos a
Toda la nueva serie de microscopios Nikon Ti ha sido diseñada para
obtener las máximas prestaciones
en las nuevas técnicas avanzadas
de microscopía. No obstante, toda
la gama permite, por supuesto, un
rendimiento óptimo para su utilización en las técnicas clásicas con-
través del nuevo Software NIS
Elements, evidentemente ampliado
y renovado, junto a controles remotos y joysticks para el PFS y alguna
de las restantes motorizaciones
favorecen la comodidad y el confort en el manejo.
La flexibilidad de la serie Ti radica,
como se ha dicho, en la naturaleza
modular de sus componentes. Un
buen ejemplo es la posibilidad de
montar dos torretas de filtros de
fluorescencia por debajo del revólver con PFS. Conectando dos
cámaras digitales que recojan la
señal de emisión de bloques de filtros distintos de forma simultánea
optimizamos la eficiencia de nuestra fluorescencia.
La flexibilidad también se refleja
en la existencia de un sistema de
contraste de fases que utiliza objetivos de Fluorita de alta transmisión sin anillos de fases internos.
El efecto de reducción de intensi-
Hoja respuesta Ref. 9
17
MICROSCOPÍA ÓPTICA
Izasa Lab 1/2008
Nuevo microscopio multiuso con zoom Nikon modelo multizoom
AZ100
El microscopio Nikon AZ100 combina las ventajas de un microscopio estereoscópico con
gran campo visual y largas distancias de trabajo y las de un microscopio tradicional permitiendo la obtención de imágenes macro y micro de alta resolución.
Alta calidad de imagen
gracias al sistema óptico
monozoom
A diferencia de los microscopios
estereoscópicos en los que la imagen se captura en una dirección diagonal respecto a su eje, el microscopio AZ100 permite la observación de la imagen sin distorsión
oblicua. Esto convierte al AZ100
en un microscopio excelente para
la captura de imágenes macro con
una cámara digital u otros dispositivos. Adicionalmente, su sistema
óptico telecéntrico permite observaciones tales como Nomarski DIC
a bajo/medio aumento.
torsión y alto contraste en
todo el intervalo de aumentos.
Adicionalmente un diafragma iris,
estándar en el AZ100, permite cambiar libremente el contraste y la
profundidad focal dependiendo de
los requerimientos de cada muestra.
Gran versatilidad
El microscopio Nikon AZ100 permite poder utilizar una gran variedad de técnicas de observación. El
sistema permite observaciones en
Nomarski DIC diascópico y episcópico, epi-fluorescencia, iluminación oblicua, campo claro y polarización diascópica. Permite adicionalmente
la
combinación
de
Nomarski DIC diascópico y epifluorescencia. La observación en
epi-fluorescencia mediante excitación UV es también posible.
Flexibilidad
os investigadores en el
L
campo de la biología
Elevada calidad óptica
requieren cada vez más
Los objetivos del AZ100, de tipo
Plan Apocromático (con una significativa reducción de su aberración
cromática) y Plan Fluor (para
observaciones en epi-fluorescencia) permiten la observación a altas
aperturas numéricas con baja dis-
de equipos que permitan en un
solo sistema observaciones macro y micro de sus muestras.
Combinando un bloque óptico con
un zoom 8x con un revólver de tres
posiciones, el AZ100 cubre un
18
El AZ100 se suministra de forma
estándar con un portaoculares ergonómico basculante con un grado de
inclinación variable entre 0 y 30º.
Esto permite al observador trabajar
cómodamente independientemente
de su postura o de la altura de la
propia muestra. Por otro lado
elevado intervalo de aumentos
Nikon ha desarrollado dos nuevas
desde 5x a 400x. El revólver per-
bases extremadamente estables:
mite instalar objetivos de aumentos
una
0.5x, 1x, 2x, 4x y 5x, lo que en
jada y otra para iluminación refle-
combinación con el bloque óptico y
jada/transmitida. Incluso durante
unos oculares 10x permite al
observaciones a alto aumento,
AZ100 la observación de las mues-
ambas bases permiten una observa-
tras desde 5 hasta 400 aumentos.
ción estable y nítida.
para
iluminación
refle-
Hoja respuesta Ref. 10
MICROSCOPÍA ÓPTICA
Izasa Lab 1/2008
SCANSCOPE: Sistemas de digitalización de portas
En los últimos tiempos diversas disciplinas clínicas han implementado sistemas de digitalización de imágenes entre sus equipamientos tecnológicos habituales.
l empleo de imágenes de
muestras
digitalizadas
aumenta la eficiencia en el
análisis de las mismas y posibilita
el acceso inmediato de investigadores de forma local o bien remota a
dichas muestras mediante tecnologías de comunicación modernas.
Estas rutinas de trabajo son ya una
realidad, por ejemplo en el área de
la radiología y el radiodiagnóstico.
Una de las áreas en las que se
empiezan a imponer técnicas de
telemedicina es la patología. Así, se
habla ya de Patología Digital o
Telepatología para describir un
entorno virtual creado para la gestión e interpretación de información patológica mediante la digitalización de imágenes ópticas de las
muestras mediante técnicas de
escaneo.
E
Las ventajas frente a la patología
tradicional son evidentes. En primer lugar asegura la preservación
de las muestras a estudiar, en tanto
en cuanto el porta, una vez
digitalizado, resulta prescindible.
Decoloración, rotura y archivo físico de los mismos dejan de ser un
problema. Además, el análisis de
las muestras digitales reporta
mucha más información, al poder
ser ejecutado con paquetes específicos de software al efecto. Pero sin
duda lo más importante es la posibilidad de compartir diagnósticos
Hoja respuesta Ref. 11
Figure 1
2k line Scan
Camera
Object/Web
Scan Area
1k x 1k
Area Scan
Cameras
Figure 3
Figure 2
Scan
Area
Frame 1
Frame 2
Frame
Overlap
Frame Overlap =
Redudant Processing
Fig. 1 Técnica de escaneo Aperio Fig. 2 Resto de fabricantes
entre diferentes especialistas
mediante comunicaciones de red
(Intranet e Internet).
APERIO, líder mundial en innovación en el área de la patología digital, es pionero en el desarrollo de
técnicas de escaneo y digitalización
de portas. Hasta ahora, todos los
fabricantes han centrado sus
esfuerzos en diseñar equipos de
digitalización de imágenes a magnificaciones de 20x y 40x, valores
estándar de observación microscópica en la patología tradicional.
Para las aplicaciones típicas en
Patología e Histología, los equipos
de APERIO ya han demostrado su
prevalencia a nivel internacional y
están siendo lenta pero continuamente implantados en nuestro propio mercado hospitalario.
grafía, APERIO ha diseñado un sistema de escaneo real del porta, que
elimina la estructura de mosaico
presente en el resto de marcas, y
que conduce muchas veces a imágenes de mala calidad con suturas
apreciables y de difícil alineación.
Por otra parte el sistema de APERIO no realiza interpolación del
color en base a una máscara de
Bayer, sino que mide para cada
píxel la intensidad de los tres canales (RGB), aspecto decisivo para la
fidelidad en la reproducción del
color de la muestra y clave a la hora
de llevar a cabo análisis de imagen
sobre ésta.
Por último, un sistema de enfoque
continuo sobre la totalidad de la
muestra garantiza la obtención de
imágenes perfectamente enfocadas
en toda la superficie de la muestra.
Hasta 4 modelos ScanScope (GLE, GL, CS y XT) con idéntica tecnología de escaneo y diferente
capacidad de carga (desde un solo
porta hasta cargas automáticas de
120 portas) garantizan al usuario la
mejor calidad de imagen escaneada
del mercado. En la actualidad,
APERIO lanza al mercado un
nuevo modelo ScanScope OS, diseñado específicamente para aplicaciones que requieren de aceite de
inmersión para la observación de la
muestra. Este nuevo equipo realiza
la digitalización de la imagen a 50x
y a 100x. Como en el caso de los
modelos ya comercializados, la
óptica Planazo de alta N.A. asegura
la resolución óptima de las muestras más complicadas.
Los archivos resultantes del escaneo (TIFF, JPG y JPG2000) son
diseccionados a la plataforma digital Spectrum, donde se gestiona,
clasifica y analiza toda la información creada en el escaneo.
Un Software adicional de visualización, sobre el que se lleva a cabo
el análisis de imagen, permite también el acceso remoto vía Red a las
imágenes almacenadas en un servidor.
El sistema integrado de APERIO
incluye software, algoritmos y
opciones de escaneo que se complementan a la perfección para
mejorar la eficiencia en la tarea del
usuario y le ofrecen todos los beneficios de un entorno digital para la
patología.
El rasgo diferencial de la tecnología patentada por APERIO es el
proceso de creación mismo del virtual slide. Mientras los equipos
convencionales funcionan empleando platinas motorizadas y cámaras digitales con CCD al uso, idénticas a las empleadas en fotomicro-
19
ESPECTROMETRÍA/COLOR
Izasa Lab 1/2008
MiniScan®EZ: El espectrofotómetro colorímetro portátil de más
fácil manejo
HunterLab saca al mercado su nuevo espectrofotómetro colorímetro portátil de intervalo
espectral que cubre desde 400nm a 700nm con una resolución de 10nm que trabaja con
baterías y es de gran facilidad de manejo.
l MinScan®EZ viene a
E
sustituir
el
veterano
MIniScan XE PLus que
Nu
evo
tan buenos resultados ha dado a
todos sus usuarios con este nuevo
portátil, se han mejorado muchas
características no solo en dimensiones y peso sino también en el software de trabajo con el operador etc.
con respecto al anterior obteniendo
unos resultados francamente interesantes.
Puede trabajar tanto como sistema
aislado como controlado por ordenador vía software EasyMatch QC
y, al igual que su predecesor, el
usuario tiene la ventaja de poder
definir sus formatos de trabajo a
medida pudiendo fijar las condiciones de medida, la escala de color
las diferencias de color, el formato
de salida de información con resul-
una fácil lectura de la aplicación y
resultados.
ble del ratio L:c), diferencias hue
(∆L*,∆C*, ∆H*), tolerancia CMC.
hacer hasta 5,000 medidas sin
necesidad de recarga.
Almacenamiento de infinidad de
medidas de patrones y muestras.
● Ligero de peso y diseñado ergonómicamente para mejor confort
del operador.
tados numéricos o gráficos, las
tolerancias para el pasa/falla, el
tipo de patrón (numérico, de trabajo, etc), la estandarización Hitch,
etc.
Los aspectos principales de
este nuevo modelo son:
●
Gran facilidad de manejo ya que
el aparato se puede manejar con
Incluye todas las escalas de color
e índices tales como CIE XYZ,
Hunter Lab CIE L*a*b*, L*c h,
Yxy, componente y color, índice de
amarilleo (ASTM D1925), índice
de blancura (E313), Brillo Z%, 55-5 Shade Numbering, índice de
metamerismo (MI), Tint Index
(E313-96), ISO Grey Change Scale
(ISO 105-A05.2), ISO Grey Stain
Scale (ISO 105-A04).
●
una sola mano y con sólo apretar
un botón con el dedo pulgar se
puede navegar en el software para
ejecutar todas las funciones que se
necesitan para trabajar.
●
Al igual que el anterior mantiene
una gran pantalla gráfica LCD para
20
● Selección por software de iluminantes (A, C, D65, F, TL84) y
observadores (CIE 2º y 10º).
● Determinación de diferencias de
color de forma sencilla: diferencias
(FMC2), total color diferencias
(∆E, ∆E*, ECMC con relación ajusta-
●
●
Fácil medida de pasas/falla.
●
Posibilidad múltiple de idiomas.
●
Interfaz USB.
Posibilidad opcional de trabajo
con software de PC gracias al software de análisis de color
EasyMatch QC.
●
● Disponibilidad de las dos geometrías: direccional 45°/0° o esfera
d/8º y área de lectura pequeña también.
Mejor repetibilidad de medidas
así como acuerdo inter-instrumento.
●
Baterías de alimentación de gran
duración con la posibilidad de
●
Hoja respuesta Ref. 12
ALIMENTACIÓN
Izasa Lab 1/2008
Destilación Kjeldahl y Extracción de Grasa con disolvente de
forma automática y con control por ordenador
Para un trabajo totalmente automático y con control por ordenador, Gerhardt presenta lo
más destacado de su Línea de Destilación, el Vapodest 50s y para la Extracción de Grasa
con Disolvente, el Soxtherm Manager.
on productos de Gerhardt
S
menú de configuración lo que
que nacen fruto de la tecno-
incluye el idioma, la conexión a
logía del Siglo XXI y de su
balanza externa, importar/exportar
experiencia en el sector industrial
datos en formato CSV así como los
al servicio de sus clientes y usua-
parámetros de valoración. En el de
rios.
servicio se hacen los de calibración
de bombas y valorador. Con el
Vapodest 50s con “Vapo-
Vapodest Manager se puede trazar
dest Manager”, programa
qué operador hizo el análisis, de
de PC en Windows
qué muestra y en qué momento.
El VAPODEST 50s trabaja controlado por el programa Vapodest
Todo está bajo control
El acceso a todas las funciones en
Manager, software que cumple con
●
todos los requerimientos para la
cualquier momento.
gestión del laboratorio moderno.
●
Hace seguimiento y control de todo
un proceso de destilación óptimo.
el proceso de destilación y valora-
●
ción a la vez que proporciona grandes posibilidades en cuanto a la
Las funciones de diagnóstico para
El acceso rápido a todas las eta-
pas de la destilación.
●
La capacidad de crear bibliotecas
documentación y mantenimiento
de programas Kjeldahl o destilacio-
del log book o registro de activi-
nes especiales.
dad. Los parámetros de configura-
●
ción y trabajo se definen en el
de cálculo de diferentes programas.
El intercambio de datos con hojas
SOXTHERM-MANAGER:
extracción con disolvente,
por fin controlada por ordenador
Posibilidad de controlar y seguir de
forma individual hasta cuatro (4)
unidades de extracción Soxtherm
por medio de ordenador. Todas las
funciones se integran en este programa. Más aún, ofrece también
documentación y accesos al software como nombre de muestra,
Resumen de valores añadidos:
●
Control y seguimiento de
hasta 4 unidades de extracción
básicas.
●
Programación y almacenaje
de programas de extracción.
●
Documentación y acceso a
toda la información relevante.
●
Función de diagnosis para un
proceso de extracción ideal.
●
Disposición concisa de todas
programa y reconocimiento de
las pantallas de estado en dife-
usuario.
rentes ventanas que favorecen
la mejor de las supervisiones.
Con la presentación de este software, Gerhardt ofrece un control por
PC eficiente que satisface las
demandas de gestión de los laboratorios modernos.
El paquete Soxtherm –Manager se
compone de el CD con el programa
de instalación compatible con
Windows XP; manual de usuario
para los primeros pasos y apoyo en
línea así como autorización a la
base de datos de aplicación
Gerhardt.
Hoja respuesta Ref. 13
21
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
Nuevo Sistema de Microdisección ARCTURUSXT
La empresa ARCTURUS ha lanzado su nuevo sistema de Microdisección
l sistema es capaz de cortar
tanto pequeñas como
extensas regiones de tejido
mediante su láser UV así como de
capturar pequeñas áreas e incluso
single cells gracias a su tecnología
de captura LCM (Laser Capture
Microdissection).
E
La microdisección mediante
LASER UV es un método para aislar pequeñas áreas o células independientes de una sección histológica para su posterior análisis.
Solamente se corta la zona requerida para el estudio. El DNA, RNA o
las proteínas pueden ser estudiadas
debido a que el corte no afecta a la
zona de nuestro interés, sino alrededor de la misma mediante microablación fría por fotodescomposición. De este modo la muestra no
se ve afectada por el Laser UV,
impidiendo posibles alteraciones
en las estructuras subcelulares.
No obstante, en el caso de estar
interesado en capturar regiones
muy pequeñas de tejido o incluso
celulas aisladas, el empleo de un
Láser UV puede comprometer
seriamente los ácidos nucléicos y
las proteínas ya que no es posible
en muchas ocasiones ceñirse a la
zona de corte sin dañar la célula en
cuestión o por el contrario, si intentamos dejar mucho espacio alrededor de la célula de interés con el fin
de no dañarla, es posible que estemos dejando un amplio margen
para la contaminación cruzada con
otro material que no necesitemos
microdiseccionar.
Para ello, el nuevo sistema de
ARCTURUS, el XT, incorpora
como en el modelo VERITAS, un
segundo láser de captura (no de
corte) infrarrojo, que permite el
desarrollo de la tecnología conocida como LCM
¿En qué consiste la tecnología LCM?
Se basa en la utilización de un recubrimiento plástico (CapsureTM) sensible a la temperatura (termoplástico) que se adhiere al material biológico cuando se ilumina con un
pulso corto de luz laser infrarrojo.
Una vez iluminado con un haz de
entre 7.5 y 30 µm de diámetro el
plástico se adhiere a la muestra
sólo en el punto iluminado y al retirar la cubierta se arrastra la zona de
la muestra que se ha iluminado.
Posteriormente se puede recoger y
22
caracterizar (contenido de DNa y/o
proteínas, expresión de genes,
identificación de antígenos, etc...).
El sistema de microdisección
mediante laser evita muchos de los
problemas asociados a la microdisección, especialmente las manipu-
Los pasos del procedimiento son los siguientes:
1. Preparación de la muestra.
Extensiones (frotis) celulares,
cultivos celulares o secciones
de tejido sobre un portaobjetos
de cristal. Recubrimiento
con la lámina termoplástica
TM
(Capsure ).
2. Localización de la zona a aislar, bajo microscopio.
3. Captura de la muestra
mediante iluminación con un
haz laser infrarrojo. La luz laser
activa la película plástica que se
adhiere a las células iluminadas. En ningún momento impacta el haz laser sobre la
muestra biológica con lo que la
calidad de los ácidos nucleicos
o de las proteínas de la muestra
no se ve en ningún momento
comprometida.
4. Microdisección. Al retirar la
cubierta plástica se arrancan las células adheridas.
Posteriormente se secciona el
plástico y se coloca directamente en un tubo de microcentrífuga.
5. Análisis
laciones largas y tediosas de la
muestra y su dificultad.
El XT es el nuevo sistema de
microdisección láser de la compañía Norteamericana ARCTURUS.
Construido sobre la base del
microscopio NIKON TI, se caracteriza por ser un equipo ABIERTO,
MODULAR y con la posibilidad
de incorporar todas las mejoras
existentes en el campo de la
microscopía óptica, además de contar con las últimas novedades en
Microdisección con láser UV y
captura con Láser IR.
Este equipo, destinado a realizar
cortes histológicos mediante la utilización de un Láser UV de alta
intensidad, es capaz a su vez de,
independientemente del corte, cap-
Hoja respuesta Ref. 14
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
por láser, basado en la tecnología UV y LCM.
turar pequeñas regiones o incluso
células o partes de células aisladas
mediante la incorporación de un
segundo Láser infrarrojo que actúa
sobre un polímero patentado por
ARCTURUS. La energía de este
Láser IR de 810 nm, es absorbida
por una cápsula que lleva el polímero, el cual adquiere una textura
adherente al recibir esta energía y
así, es capaz de pegarse a la célula
o a partes de ella previamente elegidas quedando éstas adheridas al
polímero y por tanto a la cápsula
para su posterior procesamiento.
Esta tecnología exclusiva de ARCTURUS es la única que permite la
comprobación de todos los cortes
realizados, ya que cuenta con una
posición de visualización de todos
y cada uno de los cortes realizados
en la muestra independientemente
del número de ellos. Esto es fundamental para el posterior análisis de
Acidos nucleicos y proteínas en
cualquiera de las aplicaciones que
el usuario quisiera realizar tras el
proceso de Microdisección (PCR
RT, Microarrays, Expresión génica…etc)
Por tanto, estos equipos son los
únicos del mercado que incorporan 2 Láseres, uno UV para cortar (LC-Láser Cutting) y otro IR
para capturar células sin riesgo
para la integridad de los ácidos
nucleicos y las proteínas (LCMLaser Capture Microdissecton).
Ambos láseres de estado sólido
cuentan con licencia exclusiva del
NIH para ARCTURUS.
La combinación de estos dos láseres en un mismo equipo, permiten
Hoja respuesta Ref. 14
al usuario trabajar independientemente con cualquiera de ellos o
bien a la vez. Para áreas grandes de
tejido o bien tejidos más duros con
hueso, cartílagos o paredes celulares en vegetales, el empleo del
Láser UV de estado sólido de 349
nm, nos permite cortar a velocidades muy elevadas, mientras que
para estructuras unicelulares o
estructuras intracelulares el láser
IR de 810 nm es capaz de capturar
sin cortar, lo que se traduce en un
mínimo daño para estas células ya
que no se libera energía calorifica
con lo que las muestras obtenidas
mediante este procedimiento son
procesadas posteriormente para la
extracción de ácidos nucléicos y/o
proteínas, con excelentes rendimientos, muy superiores a los obtenidos con láseres UV, los cuales no
pueden ser utilizados para cortar
células únicas.
Equipamiento Láser XT
LÁSER INFRARROJO (LCM)
810 nm. Estado sólido.
● LÁSER UV (LC) 355 nm.
Estado sólido. Más de 5 años de
duración.
●
Iluminación
Estándar LED para microdisección de rutina.
● Lámpara halógena con Contraste
de fase y Contraste de Interferencia
diferencial (DIC), ideal para aplicaciones Live Cell. Sernamont DIC
(permite la coloración uniforme y
elevado contraste y resolución con
cualquier objetivo utilizado).
● Objetivos NIKON APO, eliminan
los halos producidos por el contraste de fase convencional.
●
Fluorescencia
Lámpara para epifluorescencia
EXFO-X-Cite 1200 W.
2000 horas de uso.
● Torreta con filtros incluidos para
el intercambio de filtro según la
aplicación y/o muestra elegida.
● Lámpara accesible y sustituible
por parte del usuario.
●
Formatos admitidos
● Plataforma motorizada hasta para
tres slides diferentes.
● Slides: con/sin membrana, con/sin
frame metálico.
● Placas Petri y placas microtiter.
Cámaras
CCD de alta resolución, a tiempo
Real y con capacidad de captura de
hasta 50 millones de Pixels.
●
Objetivos
● Sistema de revólver automático,
configurable por el cliente con
objetivos desde 2X a 100X, autoenfoque autoiluminación de campo,
etc.
● 2x, 4x, 10x, 20x, 60x, 100x aire,
100x aceite.
● Dos modos de Zoom:
Digital 2-3X.
Óptico: 1,5X adicional.
Sistema informático
Incluye PC pentium IV con monitor TFT 19”, Track ball y teclado.
Seguridad Clase I . Incluye software de control del equipo, con funcion autoscanning.
●
Garantía
● 3 años.
23
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA
Izasa Lab 1/2008
JEOL JIB-4500 “MultiBeam”
Nuevo Jeol MultiBeam SEM/FIB para la observación de muestras en alta resolución y
micro-tallado.
sidad de recubrir o modificar la
muestra, la posibilidad de incorporar un sistema de inyección de
gases para el decapado y el recubrimiento, una gran platina soporte
motorizada en 5 ejes para muestras
de hasta 150mm, sistema de introducción de muestras mediante precámara de vacío y un diseño de la
cámara de muestras que permite la
instalación de todas las técnicas
analíticas actuales EDS, EBDS, CL
y micro-manipuladores.
eol Ltd, presenta un nuevo
de imágenes 3D de un área selec-
SEM/FIB de alta producti-
cionada. Una corriente de 30nA
vidad que combina un “Haz
asegura un alto rendimiento del
de Iones Focalizado” para producir
tallado/decapado en grandes áreas.
J
micro-tallado/decapado junto con
un sistema de observación en alta
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
FIB
Fuente de iones
Resolución
Voltaje de aceleración
Aumentos
resolución mediante un cañón de
Corriente máxima
electrones LaB6.
Galio líquido
5nm a 30kV
1 a 30kV (por pasos)
30x (para imagen)
100X a 300,000X
30nA (a 30kV)
SEM
El sistema MultiBeam es una
herramienta
Fuente de electrones
Resolución
Voltaje de aceleración
Aumentos
Corriente máxima
Platina motorizada
para el análisis de
defectos IC, modificación de circuitos, preparación de muestras
ultra finas para TEM, reparación de
máscaras, micro fabricación, etc.
Otras características que permiten
Es un versátil sistema “todo en
una gran flexibilidad de uso son:
uno”, que permite la monitoriza-
trabajo en “bajo vacío o presión
ción del proceso de tallado/decapa-
controlada” para uso con muestras
do, fabricación, y reconstrucción
no conductoras y que evita la nece-
24
LaB6
2.5nm a 30kV
0.3 a 30kV (por pasos)
5X a 300,000X
1,000nA (a 30kV)
X: 76mm
Y: 76mm
Z: 5 a 48mm
Z' para ajuste del punto de eucentricidad
T: -10° a 90°; R: 360° continuo
Sistema de vacíoSIP (x2) TMP/RP (x2)
Composición estándar
Bajo vacío (LV)
Detector electrones retrodispersados (BEI)
Unidad de inyección de gases.
Hoja respuesta Ref. 15
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
Aplicaciones de la Citometría de Flujo al estudio de la Calidad
Espermática
El empleo de técnicas de reproducción asistida, y fundamentalmente la Inseminación
Artificial en el entorno ganadero, ha ido constantemente en crecimiento durante las dos
ultimas décadas, hasta convertirse en un negocio interesante, tanto para los propios ganaderos, como para empresas e instituciones dedicadas al desarrollo y comercialización de
productos y servicios para este fin.
os criterios de mejora
L
facilidad de realización y el relati-
genética, de las cabañas,
vo bajo coste de la técnica.
cipales motores de desarrollo de las
En su detrimento se encuentra el
técnicas de “producción de esper-
hecho de ser un tipo de técnica
ma” para su empleo en procedi-
tediosa, de una baja calidad estadís-
mientos de inseminación artificial.
tica, en tanto que el número de
No obstante, en la actualidad
células que puede contar un usuario
comienza a vislumbrarse como una
por muestra es relativamente redu-
posible realidad la selección del
cido, a no ser que el tiempo dedica-
sexo de la progenie, de gran inte-
do a cada muestra se extienda sig-
rés, por ejemplo, en razas lecheras,
nificativamente.
han sido uno de los prin-
para la producción de hembras de
Fig 1. Micro-fotografía de Fluorescencia de espermas humanos
cría, etc.
Finalmente, estas técnicas están
necesariamente impregnadas de
Artificial se vienen empleando una
forma directa con un microscopio
serie de técnicas clásicas que eva-
convencional, al igual que la eva-
lúan fundamentalmente los pará-
luación de la morfología de los
metros de concentración espermáti-
espermas. En otros casos, como es
ca, motilidad de los espermas, tanto
la integridad o estado del acroso-
cantidad como forma del movi-
ma, así como la viabilidad celular,
ido desarrollando procedimientos
miento), la morfología espermática
no es suficiente con la observación
automáticos para algunas de estas
Inseminación Artificial es una
práctica cotidiana que afecta cada
(muy especialmente la valoración
directa al microscopio óptico, y
valoraciones, así como técnicas
día a un mayor número de usuarios
acrosómica) y la viabilidad celular.
requiere de una serie de tinciones
más específicas o sensibles para
y laboratorios. Esta “producción”,
La mayoría de los controles men-
específicas, como el marcaje con
otros. De este modo, se ha popula-
requiere de un control de calidad,
cionados están muy ligados al
ciertas lectinas en el caso de la
rizado el uso de sistemas de medi-
cada vez mas exhaustivo, en todas
mundo de la microscopia de forma
valoración acrosomal o el empleo
da de la concentración, como las
las fases del proceso, desde la
histórica. De este modo, los
de colorantes vitales como Tripán
técnicas espectrofotométricas o
selección de los machos donadores,
recuentos y cálculos de concentra-
azul o eosina-nigrosina, que nos
más específicamente el empleo de
hasta el producto final (semen)
ción espermática se hacen aun fre-
permiten diferenciar espermatozoi-
Contadores Coulter. En el caso de
comercializado, pasando por el
cuentemente utilizando sistemas
des “vivos” de “muertos” en fun-
los análisis de motilidad y morfolo-
desarrollo e investigación de proce-
como la Cámara de Neubauer, que
ción de su capacidad para captar un
gía, se emplean en la actualidad sis-
dimientos de conservación de la
nos permite contar visualmente y
colorante específico.
temas de digitalización de imagen,
fecundidad del esperma.
sin recurrir a tinción el número de
Si bien estas pueden emplearse en
un número elevado de especies de
interés ganadero, han sido porcino
y bovino. En estos sectores la producción, conservación, distribución
y
venta
de
esperma
para
una fuerte subjetividad.
Por este motivo, fundamentalmente, en las últimas décadas se han
pero siempre en el entorno de la
células contenidas en un volumen
La microscopía óptica tradicional
microscopía. Además, en el caso de
En el control de calidad rutinario
conocido. Del mismo modo, la
ha tenido una amplia difusión fun-
la motilidad, no queda más remedio
de esperma para Inseminación
motilidad espermática se analiza de
damentalmente por dos razones, la
que
Hoja respuesta Ref. 16
realizar
una
observación
25
CIENCIAS DE LA VIDA
Fig 2. Análisis de viabilidad espermática por citometría de flujo en un
FC500 de Beckman Coulter, utilizando SYBR-14 (Vivas) y Ioduro de Propidio
(muertas)
microscópica de las células, sin
embargo, empiezan a encontrarse
en el mercado equipos más o
menos cerrados para una especie
animal, que permiten o prometen
procesar de forma casi automática
Izasa Lab 1/2008
Por otra parte, desde el punto de
ADN. Estas técnicas de microsco-
vista del análisis funcional o fisio-
pia de Fluorescencia además de la
lógico de los espermas, las técnicas
sensibilidad y la especificidad, tie-
histopatológicas clásicas no son
nen otra ventaja, como es la de
siempre tan sencillas de aplicar, en
poder combinar el empleo de varias
ocasiones requieren de una prepa-
sondas simultáneas, con diferentes
ración previa de la muestra y ade-
espectros. Como en cualquier disci-
más, aunque funcionen razonable-
plina ligada a la biología celular, el
mente bien en muestras de semen
empleo de ensayos multiparamétri-
fresco, en muchas de las ocasiones
cos siempre ofrece una mayor can-
no resultan tan sencillas de realizar
tidad y calidad de información
en esperma congelado, no solo por
frente a otras técnicas. El problema
las alteraciones que la propia con-
de las técnicas de microscopía de
gelación produce en la muestra
fluorescencia es que requieren de
sino también por las interferencias
un usuario más especializado, y
que los medios de congelación (gli-
sobre todo, que el equipamiento
cerol, yema de huevo…) tienen con
necesario para realizarlas es más
los protocolos de tinción. Por estos
caro de partida que la microscopía
motivos, en las últimas décadas, se
convencional.
han venido desarrollando una serie
de técnicas, normalmente basadas
El desarrollo de las técnicas de
en la utilización de sondas fluores-
microscopía de fluorescencia ha
centes que nos permiten valorar de
sido el primer paso para el desarro-
forma más fiable y sensible pará-
llo de aplicaciones de Citometría
metros como la viabilidad, el esta-
de Flujo en el control de calidad de
las muestras y obtener valores mas
do de acrosoma y mitocondrias,
muestras espermáticas. En princi-
o menos objetivos de un criterio tan
permeabilidad de las membranas, o
pio, debe entenderse este paso
subjetivo.
el estado de condensación del
como la automatización de las primeras, porque básicamente son las
mismas aplicaciones y protocolos
que se han venido realizando por
microscopía de fluorescencia. El
principal inconveniente es el del
coste inicial de la instrumentación,
si bien es cierto que en la actualidad los precios de los citómetros
sencillos se equiparan cada vez
más a los de un buen microscopio
de fluorescencia. Sin embargo, presenta una serie de ventajas innega-
Fig 3. Citómetro y contador Coulter integrado QUANTA de Beckman Coulter
26
bles, tanto para investigación como
Hoja respuesta Ref. 16
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
Nuclei_40PSI_25kEPS_#3393D6.fsc...Forward, Side Width subset
30000
20000
viabilidad espermática, estado de
rentes a una velocidad de varios
membrana plasmática (transposi-
miles de espermas por segundo. En
ción de fosfolípidos, permeabilidad
la actualidad ya existen algunas
de membrana) estado del acroso-
compañías que venden semen sexa-
ma, actividad mitocondrial, y
do, permitiendo así seleccionar la
estructura de la cromatina, así
progenie a obtener incluso antes de
como recuento y cálculo de con-
la fecundación.
Forward
centración espermática. En este
10000
0
último caso, la aparición en el mer-
Por todas estas ventajas y por ser
cado de QUANTA de Beckman
una técnica cada vez más accesible,
Coulter, que incorpora un contador
la citometría de flujo se ha conver-
de efecto Coulter a un citómetro de
tido en una técnica imprescindible,
flujo, permite cerrar el círculo, en
que ya cuenta con una fuerte
tanto que en el mismo equipo dis-
implantación en el sector.
pondremos del contador celular y
0
10000
20000
30000
Side
Fig 4. Separación de Espermatozoides X e Y por contenido en DNA utilizando un Influx de Cytopeia.
el analizador de fluorescencia y
todo ello con un coste abordable.
Finalmente, y de la mano de la
citometría de flujo, aparece la posibilidad de obtener semen sexado,
para control de calidad rutinaria. El
vista estadístico ofrece la ventaja
es decir, enriquecido en espermato-
primero es el de eliminar el pará-
de poder estudiar un número muy
zoides portadores del cromosoma
metro de subjetividad que acompa-
elevado de espermas individuales
X o el Cromosoma Y. Basándonos
ña a las observaciones microsco-
en un tiempo muy corto, dado que
en el mayor tamaño del cromosoma
pias clásicas, así pues un citómetro
estos equipos trabajan a velocida-
X, mediante una tinción con
nos permite estandarizar el análisis
des que oscilan entre unos pocos
Hoechst que no daña la viabilidad
de las muestras bajo parámetros de
cientos y varios miles de espermas
de los espermas, podemos diferen-
objetividad y reproducibilidad,
individuales POR SEGUNDO. De
ciar las dos poblaciones (figura 4)
valorándose además los parámetros
este modo, el estudio de poblacio-
Utilizando un citómetro separador
a medir de forma cuantitativa (una
nes y subpoblaciones dentro de una
o “Sorter”, se pueden separar estas
intensidad de emisión de fluores-
muestra dada, nos ofrece una visión
dos subpoblaciones en tubos dife-
cencia es algo que siempre se
muy exacta de la misma. Como
puede normalizar). Es por su natu-
consecuencia directa de esta última
raleza multiparamétrica, ya que
característica, podemos realizar
analiza simultáneamente todos los
este tipo de ensayos muy complejo
posibles parámetros de una única
y completos, a partir de cantidades
célula de manera simultánea, sien-
de muestra ínfimas.
do la única limitación el número de
diferentes sondas fluorescente, y la
En la actualidad están muy estan-
complejidad del modelo de citóme-
darizados y son ya populares los
tro empleado. Desde el punto de
ensayos de citometría de flujo para
Hoja respuesta Ref. 16
27
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
Thermo Fisher Scientific INCUBADORES DE CO2 Serie 8000
Disponer de un buen incubador de CO2 es esencial para poder desarrollar de la mejor forma
posible cualquier tipo de experimentación basada en el cultivo de células, tejidos u otros
tipos de sistemas vivos.
l mejor modelo a seguir a
la hora de diseñar un buen
incubador es el más natural de los sistemas biológicos.
Siguiendo este “no tan sencillo”
modelo Thermo ha diseñado la
Serie 8000.
Como decíamos, la Investigación
pues, depende en gran medida de
estos materiales biológicos que se
utilizan como herramientas o directamente como objeto de estudio, y
que, además de su importancia per
se, suponen en mantenimiento uno
de los principales gastos para cualquier laboratorio Bio–Médico.
Así, el cultivo de tejidos supone un
enorme coste económico en consumibles (medios); su uso es prácticamente inevitable en cualquier abordaje experimental en el campo de
las Ciencias de la Vida (investigación básica, screening de fármacos,
etc…) y su principal punto crítico es
evitar una posible contaminación
que supondría la pérdida directa de
mucho dinero.
E
¿Qué aporta Thermo a la tecnología en este campo?
Una nueva familia de Incubadores
de CO2 basada en dos modelos de
funcionamiento: Water Jacket y
Direct Heat
Las diez ideas principales sobre los
que se han diseñado estos Nuevos
Incubadores:
1. Todos los modelos utilizan
HEPA Filter – Prevención de la
contaminación.
2. Mayor capacidad de cultivos –
valor superior frente a la competencia.
3. Diseño moderno y atractivo.
4. Precios competitivos que sitúan
28
positivamente en el mercado a
Thermo FS.
5. Tecnología Transferida desde
Thermo Fisher Scientific CO2
– se cuenta con experiencia previa
en el diseño de este tipo de equipos.
6. Amplia gama de productos-incluido “dry wall” con esterilización.
7. Competitividad probada frente
a otras marcas (SANYO, NuAire,
Binder, NBS-Micro,…).
8. Calidad reconocida a nivel
mundial - Confianza de un gran
número de usuarios.
9. Thermo Fisher Scientific proporciona
un
Soporte
de
Ventas//Servicio superior con
todos sus equipos.
10. Son sistemas de Fácil uso y
sencillo mantenimiento.
El principal objetivo de cualquier
sistema de incubación es el CONTROL TOTAL DE LA CONTAMINACIÓN.
La contaminación se debe prevenir
no “curar”. Los incubadores de la
serie 8000 de Thermo, tanto WJ
como DH, poseen sistemas de prevención de la contaminación que
directamente ahorran al investigador esfuerzo, tiempo y dinero, a la
vez que mantienen sus cultivos a
salvo, y esto si que no tiene precio.
Incubadores TFS Serie 8000
Las principales características de cada uno de ellos son:
Series 8000 WJ
Series 8000 DH
Water Jacket
Direct Heat
Filtro HEPA Clase100
Filtro HEPA Clase 100
Control O2 opcional
Esterilización
Visualización rH opcional
Visualización rH opcional
(WJ), además, estos sistemas están
recomendados en situaciones en las
que el suministro de la electricidad
encuentra dificultades para mantenerse. A nivel de competencia en el
mercado de la incubación, Heraeus
no está especialmente favorecido a
nivel técnico (ej. no potencia el
desarrollo de sistemas basados en
agua), mientras que contra Sanyo o
Binder se puede competir por la
relación calidad //precio.
WJ vs, DH
En cuanto a la elección entre los
dos sistemas que propone Thermo,
la elección, lógicamente viene en
función de las necesidades del
cliente.
●
En el caso del Calor Directo (DH)
es aconsejable utilizarlos cuando
hay posibilidad de contaminación
en el ambiente (aire) en el laboratorio (lugares poco ventilados, poco
espaciosos,…); los pros y los con-
En Estados Unidos los investiga-
tras frente a la competencia siguen
dores están habituados a trabajar
siendo muy parecidos a los del caso
con sistemas de Camisa de Agua
anterior.
●
Limpieza fácil, ahorro de
tiempo
Finalmente, es importante remarcar
que cada característica de los incubadores de CO2 de la serie 8000
está orientada a una limpieza fácil
y segura.
• Interior de acero inoxidable pulido 100% incluyendo las zonas más
complicadas para la limpieza
(esquinas, recovecos,….); esto
reduce el tiempo de limpieza y el
riesgo de contaminación.
• Cuando el filtro HEPA necesita
cambiarse los equipos disponen de
un reloj con señal de aviso.
• Por último disponen de un sistema térmico de ajuste rápido por
desplazamiento de aire, plataformas y soportes de acero inoxidable
y filtros HEPA que pueden cambiarse fácilmente sin necesidad de
utilizar herramientas.
Hoja respuesta Ref. 17
CIENCIAS DE LA VIDA
Izasa Lab 1/2008
Automatización y Drug Discovery (I): Cristalización de Proteínas
Tras los avances en el campo de la genómica, el foco de atención comienza a centrarse en
el estudio de las proteínas, principalmente en sus estructuras primaria y secundaria y en
sus formaciones tridimensionales y funciones. Para esta determinación estructural se
emplea la cristalización de proteínas.
a cristalización de proteí-
L
propio sistema el que calcule y se
nas es un proceso comple-
adapte a las variaciones de sus pro-
jo, en el que intervienen
piedades físicas.
como la temperatura, concentra-
El sistema dispone también de un
ción, el agente de cristalización
exhaustivo control de errores, mos-
empleado o la presencia y naturale-
trando una alarma en caso de falle
za de los aditivos.
la nanodispensación en algún punto
múltiples factores y parámetros
(presencia de aire, suciedad, bloGracias a los avances en liquid han-
queo de la punta…) y así evitamos
dling hoy en día se pueden realizar
malgastar nuestro preciado reacti-
ensayos de cristalización en la
vo.
escala del nanolitro. Esto tiene una
Fig.4 Sistema completo de cristalización HAMILTON.
vital importancia en este campo
soluciones de screening desde un
generan estas cámaras, acabe
debido principalmente al elevado
tubo Falcon a una placa deep well
echando a perder el experimento.
coste de los reactivos y a la escasez
hasta la transferencia final con
de proteína muestra.
nanodispensador a la placa de cris-
Una vez que la placa está termina-
talización.
da, el sistema la lleva a un sellador
Hamilton Robotics ha desarrollado
uno de los más avanzados y fiables
Fig.2 Software flexible y de fácil
uso para diseño de ensayos de cristalización.
adhesivo para su posterior almacePara evitar la evaporación de los
namiento en frío (aprox. 20ºC).
compuestos en la placa de cristali-
nanodispensadores del mercado.
Dispone de un cabezal de 8 canales
Este sistema no cuenta solamente
zación dispone de un sistema auto-
Se puede incluso integrar un siste-
con dispensación de volúmenes
con los mayores avances en nano-
matizado que se va desplazando
ma automatizado para análisis
independientes. La clave de su pre-
dispensación, sino que a su vez nos
una tapa sobre la placa (a 4ºC) tras
microscópico de los cristales for-
cisión consiste en sus 8 sensores de
ofrece todas las herramientas de
cada dispensación. De este modo
mados en la placas si el número de
presión que calculan y corrigen en
software necesarias para que el
en la última dispensación la placa
muestras procesado es elevado. De
función de la temperatura ambiente
diseño y puesta en marcha de los
queda totalmente tapada aseguran-
este modo, la máquina puede hacer
los tiempos de apertura y cierre de
ensayos de screening sean comple-
do la integridad de las muestras.
todo el trabajo duro mientras nos-
válvulas. De este modo, podemos
tamente
sencillos,
Este método es mucho más fiable
otros dedicamos nuestro valioso
despreocuparnos de la viscosidad
pudiendo combinar todo tipo de
que el uso de cámaras de control de
tiempo a analizar los resultados.
del líquido empleado ya que será el
gradientes, compuestos y condicio-
humedad, ya que se corre el riesgo
nes en la placa que elijamos, o
de que la propia humedad, que
gráficos
y
Cabe decir que grandes compañías
incluso descargar e importar vía
como Pfizer, Aventis, GSK, BI o el
web ensayos del fabricante.
Max Planck Institute cuentan ya
con un equipo de cristalización
HAMILTON.
La estación de trabajo de HAMILTON permite por tanto realizar
todas las tareas del proceso de cristalización en un solo aparato, sin
necesidad de interveción del usuaFig.1 Detalle de nanodispensación.
Hoja respuesta Ref. 18
rio en ningún paso; desde alicuotar
Fig.3 Sistema de tapas autodeslizantes automatizado para evitar
evaporación.
29
INSTRUMENTACIÓN FÍSICA
Izasa Lab 1/2008
La deposición de capa atómica.
La deposición de capa atómica conocida como ALD por sus siglas en
de recubrimiento de espesor controlado a través de un conjunto de
secuencial.
Introducción al ALD
ALD puede considerarse como un
tipo de deposición química de
vapor (CVD) adecuada para formar
partir de Zn y S así como el de
50 a principios de los años noventa
SnO2 a partir de Estaño y oxígeno.
a más de 300 en el año 2004.
Características de ALD
La gran aplicabilidad de esta técni-
capas inorgánicas de espesor con-
Pese a que esta técnica se viene
trolado. Tal es el control del proce-
desarrollando durante los últimos
so que se puede hacer crecer una
40 años, ha sido en la última déca-
capa tan delgada como se desee,
da cuando ha alcanzado una gran
siendo posible depositar películas de
relevancia debido al desarrollo de
espesor cercano a una monocapa.
la miniaturización de los mecanis-
Esta técnica dio sus primeros pasos
mos microelectrónicos, y al auge
en los años 70 en Finlandia con los
de la investigación en semiconduc-
trabajos del Dr. Tuomo Suntola
tores. Esta relevancia es palpable
bajo el nombre de “Epitaxia atómi-
en la evolución de las publicacio-
ca de capas”. En estos trabajos se
nes anuales de trabajos con aplica-
muestran entre otros los procesos
ciones de la deposición atómica de
de crecimiento de capas de ZnS a
capas que ha pasado de algo más de
ca se debe a su comportamiento
respecto a otras técnicas en ciertas
características como por ejemplo la
precisión y repetitividad de las
películas formadas o a la capacidad
para obtener espesores de recubrimiento cercanos a una capa molecular. Sin embargo la característica
más importante de la deposición
atómica de capas es su alta conformalidad, que permite recubrir
estructuras tubulares, nanotubos y
superficies irregulares, no planas y
con alta relación de aspecto. La “no
uniformidad” de la película que
puede alcanzarse es cercana al
0.21% (en películas de Al2O3 de un
espesor de 47.2 nm).
Procesos
En ALD, la deposición se realiza
mediante las sucesivas reacciones
autoterminantes de los precursores
(como también son conocidos los
precursores) con la superficie a
recubrir. El crecimiento de la película se produce por la repetición de
los siguientes pasos característicos:
1. Reacción del precursor A con los
sitios activos de la superficie a
recubrir. Esta reacción está limitada
por la superficie por lo que todos
los sitios activos de la superficie
reaccionan con el precursor.
2. Fase de purga del exceso del precursor y de los productos gaseosos
de la reacción si los hubiere.
30
Hoja respuesta Ref. 19
INSTRUMENTACIÓN FÍSICA
Izasa Lab 1/2008
inglés (Atomic Layer Deposition) es una técnica de formación de capas
reacciones Gas-Sólido autoterminantes realizadas de manera
3. Reacción del precursor B con la
superficie modificada por el precursor A, para formar la película
deseada.
4. Nueva purga para eliminar subproductos gaseosos de reacción.
Estos 4 pasos genéricos de una
reacción de deposición de una capa
atómica de 2 precursores, constituyen lo que se denomina ciclo de
reacción. Es importante definir el
concepto de crecimiento por ciclo
(GPC) como la cantidad de material que se deposita en cada ciclo de
reacción, ya que una película se
forma a través de la repetición
sucesiva de ciclos de reacción hasta
alcanzar la cantidad deseada de
Hoja respuesta Ref. 19
material. Así, conocido el valor de
crecimiento por ciclo del material
que queremos depositar, podemos
saber el número de ciclos que necesitamos realizar. Por ejemplo, para
el crecimiento de capas de Al2O3 a
partir de Al(CH3)3 y agua, como el
valor de crecimiento por ciclo es de
1 Angstron, para formar una capa
de óxido de aluminio de 100 nm es
necesario realizar 1000 ciclos.
Mediante ALD es posible depositar
películas de una gran variedad de
metales (Pt, Ru, Ir, Fe, Co, Ni, …),
óxidos (Al2O3, TiO2, Ta2O5, Nb2O5,
ZrO2, HfO2, SnO2,…), nitruros
(AlN, TaNx, NbN, TiN, MoN, ZrN,
HfN, GaN,…), fluoruros, car-
buros (TiC, NbC, TaC, ...), así
como estructuras nanolaminadas
(TiO2/Ta2O5, TiO2/Al2O3,…), mixtas
(AlTiNx, AlTiOx) y dopadas
(ZnO:Al, ZnS:Mn,…).
Aplicaciones
Las aplicaciones de la técnica son
muy numerosas, ya que las películas depositadas confieren a los
materiales propiedades interesantes
como la resistencia a la oxidación y
corrosión, coeficientes bajos de
fricción, bloqueo de luz UV en
componentes ópticos y aislamiento
eléctrico.
Otros campos de aplicación de gran
relevancia en los últimos años son
la microelectrónica (en estructuras
de gran relación de aspecto como
son los chips y los módulos de
memoria RAM), nanotecnología
(especialmente en el recubrimiento
de nanoporos, nanotubos, nanohilos, cristales fotónicos, nanopartículas), catálisis, semiconductores,
entre otros muchos.
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