nº1/02 - Izasa
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nº1/02 - Izasa
IZASA LAB LA REVISTA ANALÍTICA DE IZASA Nº: 1/02 www.izasa.es IZASA LAB LA REVISTA ANALÍTICA DE IZASA Nº: 1/02 www.izasa.es Editorial IZASA tiene, como objetivo prioritario, proporcionar el mejor servicio posible a sus clientes. La mejora de la calidad es, sin duda, el camino adecuado para conseguir la confianza de sus clientes y reforzar aún más nuestra colaboración. Nos es grato, pues, comunicarles que IZASA ha renovado sus certificados ISO 9001/2:1994 adaptándolos a los requerimientos de la nueva norma ISO 9001:2000 y siendo certificados por la Entidad acreditada LGAI.. Con esta nueva certificación avanzamos un paso más en la andadura hacia la Gestión Total de la Calidad. Es interesante resaltar que nuestra organización se convierte en una de las primeras empresas del sector en España que disponen de este nuevo Sistema de Gestión de la Calidad orientada hacia el cliente, los procesos y la mejora continua. Foto portada: Fotomicrografía de cristales de sulfato ferroso y cloruro de cobalto, tomada mediante contraste de Nomarski. Cortesía de Nikon Europe B.V. Por otra parte, nuestros clientes orientados a la calidad necesitan con más frecuencia efectuar medidas precisas y fiables utilizando instrumentos analíticos con cualificación instrumental, tanto si se trata de hacer frente a la normativa vigente (21 CFR parte 11) como para cumplir normativas internas de calidad (cualificación de diseño, de instalación, de operación...) En este ejemplar presentamos un ejemplo en Espectrometría Infrarroja por Transformada de Fourier, en donde se explican los productos y servicios para cualificación, validación y cumplimiento de normativas en Espectrómetros FTIR. Sumario Teléfonos de interés Departamento de Atención al Cliente (DAC) AnalizadoresAnalítico FT-NIR para la industria Microscopio de Rayos-X 33 ¿Qué es un “chip” de ADN? ( III ) Medida simultánea de aceite y humedad en semillas 44 PowerWave HT 6 Tfno: 902 20 30 80 • Fax: 902 20 30 81 Gerhardt, nueva representación de IZASA 6 Centro de Recepción de Avisos (CRA) Nuevos kits de monitorización de generales higiene La digestión y destilación: aspectos 88 Fotometría en línea: OPTEK Color en cítricos y tomates 99 Tfno: 902 12 04 89 • Fax: 934 01 03 30 Departamento de Suministros Tfno: 902 20 30 90 • Fax: 902 22 33 66 ChemiGenius2 La nueva referencia en determinación de tamaño de partícula por difracción láser Caracterización de partículas en un proceso industrial o biológico Productos y servicios para cualificación, validación y cumplimiento de normativas Nuevo electroportador universal de Hybaid: Cell Shock Técnicas analíticas asociadas a Microscopía Electrónica Edita: e 10 10 12 13 14 ICP de lectura directa Echelle 14 Eclipse de Nikon Sistema1000 modular C1 de Microscopía confocal 16 16 Análisis de polímeros sintéticos porvivas espectrometría MALDI-TOF Microscopía automatizada de células 18 18 Determinación mediante Espectrometría UV-Visible Shimadzu llega de al formaldehído mercado LC-MS 20 20 Cámara digital de red Nikon DN100 Tecnología y servicio 7 Control y monitorización de nutrientes y bioproductos Análisis de trazas de nitrógeno independientemente de la matriz 15 22 22 Evaporación centrífuga: concentración de muestras antes del análisis 23 Nuevas aplicaciones de extracción con fluidos supercríticos (SFE) 24 Shimadzu HPLC serie Espectrofotómetro para VP Ácidos Nucléicos y Proteínas 26 26 Determinación rápida de área superficial específica en sólidos 24 G. I. e Investigación Nuevogama sistema de difusión transdermal y tópica Nueva Shimadzu GCMS QP-5050™ 27 27 Redacción: División Analítica GII Supervisión y edición: APRIORI Analizador dede forma y tamaño de partículas Luminómetro microplacas LumiCount 28 29 ❀ Papel ecológico Determinación de Na, K, Ca y Mg en agua mineral por espectrometría de AA Análisis Infrarrojo por Reflectancia Especular 2 IZASA-LAB Nº 1/02 30 30 ESPECTROMETRIA/FT-NIR Analizadores dedicados FT-NIR para la industria Nicolet Industrial Solutions provee de analizadores dedicados que han sido diseñados específicamente para identificación de materia prima, desarrollo de producto, control de calidad, análisis cuantitativo, consistencia de producto y verificación de producto final. NIR Dispersivo. Tradicionalmente el NIR dispersivo se utilizó en el entorno agroalimentario para el análisis de proteína grasa y humedad. Los equipos dispersivos funcionaron bien en esas aplicaciones debido a las características espectrales de baja resolución de esas muestras. El significativo aumento de las restricciones a utilizar disolventes y los esfuerzos en reducir costes forzaron a muchas empresas industriales a buscar alternativas a las técnicas de cromatografía (HPLC y GC). Pronto se descubrió que la espectroscopía NIR ofrecía una alternativa práctica al consumo de tiempo. Sin embargo, la tecnología NIR dispersiva no llegaba a colmar ese éxito por sus restricciones en cuanto a la resolución y la exactitud en longitud de onda. Para compensar, los usuarios NIR tenían que crear enormes juegos de calibración para modelar no sólo las características de la muestra sino las anomalías del instrumento y sus variaciones. Esto se traducía en grandes y complejas calibraciones que no se podían mantener o transferir entre sistemas. FT-NIR espectroscopistas avezados fuera de lo que es el ambiente de producción. Características de Diseño. Nicolet hizo una investigación de mercado en el que se contó con más de 150 firmas del entorno industrial así como centros relacionados con el desarrollo de normativa (FDA, USP, etc.) registros electrónicos así como log-ins de seguridad y PNT’s (Procedimientos Normalizados de Trabajo) ademas de disponer de herramientas quimiométricas de gran poder (GRAMS, etc.) Se descubrió entonces la necesidad de analizadores NIR robustos que cumplieran con la farmacopea, cGMP, FDA etc. Además el apoyo y servicio posventa eran vitales para un trabajo continuo y sin cortes. El analizador tenía que ser móvil y robusto y operar en ambiente de fábrica soportando vibraciones y diferencias de temperatura. Analizador Industrial FT-NIR Antaris. El mantenimiento se tenía que minimizar y actividades de rutina como el cambio de lámpara se debían hacer sin necesidad de recalibrar ni interrumpir las operaciones diarias. Centrándose en la normativa, la encuesta reveló que había necesidad de cumplir con las DQ/IQ/OQ/PQ así como la ISO 9000 y la cGMP. El instrumento debería aportar un software validado y cumplir con la normativa para las firmas y Todo ello llevo a una labor ardua e intensa que desemboco en la gama de analizadores industriales de Nicolet llamados Antaris con sus distintas versiones: el MDS o Sistema de Desarrollo de Métodos, el RTS o Sistema de Reflexión Transmisión, el Sistema de Líquidos, el Sistema de Sólidos, el Sistema de pastillas y el Sistema de Fibra Óptica. Todos los analizadores de la familia trabajan con un software llamado Result que funciona en entorno Windows NT, 2000 y XT denominados como Windows industrial. A principios de los 80, una nueva tecnología llamada FT-NIR surgió para superar las limitaciones encontradas con el NIR dispersivo. El FT-NIR empleaba un sistema de barrido llamado interferómetro que permitía llegar a resoluciones altas. Así, las características complejas de los productos industriales se pudieron resolver. El FT-NIR emplea un láser de calibración interna que asegura precisión y exactitud de longitud de onda. Esto ha permitido una reducción del número de patrones y una menor complejidad de las calibraciones facilitando así su transferabilidad. La gran mayoría de los analizadores FT-NIR son todavía de sobremesa y por tanto de uso en el laboratorio. Los utilizan Hoja respuesta Ref. 1 IZASA-LAB Nº 1/02 3 CIENCIAS DE LA VIDA ¿Qué es un “chip” de ADN? (III) En los números anteriores de nuestra revista hemos intentado hacer una revisión de las principales consideraciones a tener en cuenta, antes de montar un laboratorio o servicio de Genómica funcional. Hemos dejado para esta última entrega el repaso de las aplicaciones posibles. Evidentemente, los enfoques que se pueden dar a un estudio de Genómica funcional son casi tantos como líneas de investigación abiertas. No obstante, aún a riesgo de un reduccionismo excesivo, podemos encuadrar estas aplicaciones en un numero limitado de ejemplos, que plantean problemas y beneficios comunes. Retomando el hilo donde lo dejamos la última vez. Estamos a punto de decidir la adquisición de nuestro laboratorio de genómica funcional. Es el momento de plantearse la pregunta fundamental : ¿Qué tipo de problemas quiero resolver?. En realidad, parece una trivialidad, pero no es tan sencillo como parece. El tipo de problemas a abordar pueden ser muy diversos, incluso es más que probable que algunas de las cuestiones a resolver impliquen niveles de sofisticación en la instrumentación, que sin resultar necesariamente perjudiciales si pueden complicar innecesariamente el resto del los desarrollos del proyecto. Intentando simplificar al máximo el tipo de problemas a resolver, trataremos de encajar nuestra situación real en alguno de los casos modelo siguientes, pues si bien en el mundo real, la situación resultará ser un híbrido entre varios de ellos, el ejercicio de reducción nos permitirá conocer las limitaciones del futuro sistema. Expresión diferencial El sueño último de la genética (o genómica), es descifrar como la expresión de un gen o conjunto de genes decide como y cuando se forma un órgano o tejido, como los patrones de expresión de diferentes genes son responsables del funcionamiento normal o patológico de células, tejidos u organismos, y finalmente, como podemos alterar estos patrones o niveles de expresión en nuestro propio beneficio (desde la fármaco-genómica a la ganadería) . Para llegar a este punto, el primer paso es identificar cual son estos patrones de expresión diferencial. Conocer el 4 IZASA-LAB Nº 1/02 patrón de expresión de todos los genes de un organismo dado (humanos, p.e.), en todos los tipos celulares y situaciones normales o patológicas, es un ambicioso proyecto en el que trabajan en la actualidad un número considerable de grupos a nivel mundial. Es un proyecto que requerirá años y mucho esfuerzo. Desde un punto de vista más modesto nos podemos concentrar en problemas más concretos, por ejemplo: a.- Dado una serie de tejidos o tipos celulares o condiciones funcionales, identificar que genes se expresan en términos de todo o nada. Es un tipo de ensayo relativamente sencillo. Con un scanner de prestaciones medias se puede realizar este tipo de ensayos. El problema estriba en las colecciones de referencia a emplear. Podemos centrarnos en un número de genes concreto, o en un grupo de ellos más o menos homogéneo (kinasas p.e.), o por el contrario puede hacerse a partir de grandes colecciones. En el primer caso, podemos fabricar nuestros propios micro arrays o comprar colecciones impresas comerciales. Por el contrario, el barrido de genomas completos requerirá la contratación de servicios externos, o el empleo de sistemas de muy alta densidad, y por tanto de sistemas de lectura sofisticados, caros y específicos. b.- Desgraciadamente los modelos de expresión Todo/Nada, no son todo lo frecuentes que uno desearía. En numerosas ocasiones, el nivel de expresión marca la diferencia. En este caso, el trabajo se centrará normalmente sobre un grupo de genes, previamente identificado como de interés. En este tipo de ensayos, el factor de densidad de los chips no resul- tará, normalmente, tan crítico como él número de los mismos a emplear. Es un caso claro para fabricar nuestros propios micro-arrays, utilizando sistemas que sean fiables, pero no especialmente sofisticados. Por el contrario, el problema lo marca el nivel de sensibilidad del scanner. En estos momentos, los más populares son los sistemas basados en láseres y fotomultiplicadores. Estos sistemas tienen la ventaja de ser suficientemente antiguos para ser baratos y robustos, pero la resolución real de los mismos es limitada (2-3Log), y lo que es peor, con independencia del modelo elegido, es una tecnología “ruidosa”, por lo que el umbral mínimo necesario para garantizar una expresión diferencial real, podría no ser lo suficiente para muchos de los genes de interés. Desgraciadamente, la necesidad de establecer comparaciones dentro de una misma hibridación, de material procedente de dos muestras distintas, hace que el empleo de los sistemas fluorescentes sea prácticamente obligatorio, descartando sistemas más sensibles como los radiactivos. En breve observaremos que estas técnicas se desplazarán hacia sistemas basados en análisis de imagen (cámaras CCD), mucho menos ruidosas, y con mejor rango dinámico. La tecnología está actualmente disponible, tan sólo es cuestión de tiempo que además, sea económicamente abordable. c.- Un caso extremo de la opción anterior sucede cuando el nivel de expresión de nuestros genes de interés es muy bajo. En estos casos, la sensibilidad y resolución del sistema de análisis son críticos e imponen un tipo de trabajo distinto. Es posible que finalmente tengamos que volver a trabajar con radiactividad e hibridaciones sobre membrana (macro-arrays), reduciendo el número de genes, pero aumentando el tamaño de los puntos. Tendremos que ser capaces de producir y purificar cantidades de soda suficientes, pero por el contrario, el nivel de sofisticación del sistema de fabricación de los arrays es considerablemente menor que en el caso de los micro. Desgraciadamente no son muchos los sistemas que pueden fabricar macro y micro arrays con el mismo equipamiento. En cualquier caso, estos filtros o membranas para análisis radiactivo Hoja respuesta Ref. 2 CIENCIAS DE LA VIDA Estudios Poblacionales y caracterización de polimorfismos. coexistirán necesariamente mientras el nivel de sensibilidad de estos métodos siga siendo entre 100 y 1.000 veces mayor que el de los sistemas fluorescentes. Otro problema añadido es la dificultad de hacer estudios de expresión diferencial, en tanto que requiere hacer cada muestra por separado, con los consiguientes problemas de normalización. El caso extremo de este supuesto se da cuando el número de genes objeto de estudio es muy bajo, momento en el que se impone pasar a otras tecnologías más “clásicas” como la PCR cuantitativa. Preparación de Genotecas Me dijo alguien, hace pocos días, que “... unos pocos millones de dólares más gastados en el Genoma Humano, tendrán el mismo efecto que una gota da agua en el mar, pero esos mismos millones, aplicados al conocimiento de la genética de una especie animal o vegetal concreta, pueden cambiar radicalmente el panorama en países donde el sector agroalimentario es importante...”. Posiblemente lleve razón y nosotros seamos uno de esos países. De ser así, en los próximos años veremos aparecer proyectos “pequeños” sobre organismos muy específicos, que requerirán de partida un conocimiento, al menos parcial del genoma de los mismos. El problema será dotarse en primer lugar de suficiente capacidad de secuenciación y manipulación de muestras y colecciones, antes de pasar a la generación de micro-arrays de forma rutinaria. Ésta puede ser una técnica útil, y que acorte procesos, en tanto que la expresión diferencial “a ciegas” puede resultar un atajo, al no hacer necesaria la secuenciación completa para identificar genes de interés, pero aun así, la necesidad primera de manejo de muestras y secuenciación será insoslayable. Hoja respuesta Ref. 2 Los efectos normales o patológicos asociables a un determinado gen, pueden deberse no sólo a sus patrones de expresión diferencial. En una población, normalmente existe más de una versión para cada gen dado, estas diferentes versiones, conocidas como alelos, pueden presentar diferencias funcionales (pensemos en casos como la hemofilia). La presencia y dosis de los diferentes alelos en un individuo dado podrían por ejemplo ser la causa del desarrollo o susceptibilidad al desarrollo de determinadas patologías, así como mediar la respuesta a una determinada especialidad farmacéutica, o la resistencia a un determinado patógeno o agente tóxico. Por tanto, si queremos concluir el trabajo, no sólo necesitamos conocer los datos de expresión diferencial, tendremos que conocer también como afectan las distintas “versiones” de cada gen, al funcionamiento de un organismo dado. Aquí también nos encontraremos con alguna de las diferentes aproximaciones posibles al problema: a.- Queremos identificar puntos de polimorfismo dentro de un genoma. El problema no es sencillo, pues o bien secuenciamos un número suficientemente grande de individuos de una determinada especie, o partiendo de un número menor, hacemos comparaciones y localizaciones de las posibles zonas polimórficas, que habrán de verificarse posteriormente por hibridación o secuenciación. Este trabajo tiene mucho de búsqueda informática en bases de datos, y tal vez sea la bioinformática una de las opciones más rentables para este tipo de trabajos. La segunda aproximación, más experimental, consiste en tomar pares de individuos, hibridar sus materiales genéticos y buscar puntos en los que esta hibrida- ción no es perfecta. Es un trabajo duro pero imprescindible cuando no se dispone de suficientes datos de secuencia. Hay en la actualidad algunos sistemas basados en modificaciones de la técnica de HPLC, que se emplean para este fin, pero la técnica es laboriosa. b.- Una vez ya conocemos los potenciales polimorfismos, necesitamos confirmar su presencia en un individuo o en una población. Para este tipo de trabajo, hay muchas más herramientas. De hecho, una de las principales aplicaciones que se planteo para los DNA-chips, era la posibilidad de disponer sobre un único soporte un número elevado de oligos dirigidos contra un amplio número de zonas con Polimorfismo de Nucleótido Unico (SNP del inglés). La idea en teoría es buena, pero los comentarios en el sector son cada vez más escépticos sobre los problemas reales de reproducibilidad de estas técnicas. Finalmente, cuando el número de polimorfismos a estudiar no son muchos, pero la población es amplia, se puede recurrir a técnicas más clásicas y más fiables como la secuenciación directa de la zona donde está localizada el polimorfismo (aunque la heterozigosis a veces no es tan fácil de identificar). Es más, cuando se trata de Polimorfismos de tipo SNP, la técnica más directa es la secuenciación de un número bajo de nucleótidos (modelo Pyrosequencing). No obstante, dada la importancia de estos análisis están proliferando métodos para abordar el análisis de poblaciones amplias, para un número reducido de polimorfismos, técnicas como la PCR cuantitativa, o la espectrometría de masas MALDI-TOF. No obstante, desde mi punto de vista, estas últimas técnicas muy potentes en otras aplicaciones de genómica-proteómica, difícilmente compiten con la secuenciación directa. IZASA-LAB Nº 1/02 5 CIENCIAS DE LA VIDA PowerWave HT El nuevo espectrofotómetro para High Throughput Screening para microplacas de 96 ó 384 pocillos, desarrollado por BIO-TEK Bio-tek Instruments, compañía líder en instrumentación para microplacas, ha lanzado recientemente al mercado mundial un revolucionario nuevo producto, el PowerWave HT, equipo que combina la espectrofotometría UV/VIS con la posibilidad de lectura tanto en formato de microplaca como en cubeta y todo ello en un equipo de pequeño tamaño pero de gran velocidad. El PowerWave HT es el primer espectrofotómetro de microplaca diseñado específicamente para trabajar 24 horas al día, 7 días a la semana. El PowerWave HT rompe la barrera de los espectrofotómetros tradi- cionales para obtener resultados rápidos, precisos y seguros. Por medio de una cubeta de cuarzo, denominada BioCell TM, se pueden realizar medidas de absorbancia con una longitud del trayecto óptico fijo de 1 cm. El instrumento puede medir fácilmente hasta 8 BioCell TM de 1cm ó medir una placa tanto de 96 como de 384 pocillos. Ahora cualquier ensayo, diseñado para su medida en cubeta, puede ser trasladado a formato de microplaca. El sistema dispone de un nuevo monocromador con un rango de 200 a Detectores de Medida ( 8X ) Detector de Referencia Contiene más de 25 ensayos biológicos en su programación, como es la cuantificación de DNA, RNA, Oligos, cociente 260/280, test de EDTA y muchos más, a parte de otros 25 programas abiertos. Lentes Microplaca Lentes El equipo emplea para recibir y analizar datos el software de BioTek KC4 TM versión 3.0 con PowerReports TM. Este mismo software se usa para controlar el espectrofotómetro. Fibra Óptica Salida Condensador Lampara de Xenon Rejilla Monocromador 999 nm (con incrementos de 1 nm) permitiendo optimizar de esta forma gran variedad de ensayos. Presenta un rango de densidad óptica de 0 a 4 OD. El PowerWave HT tiene un paso de banda de 5 nm. La fuente de luz es un flash de xenón, por lo que no necesita reemplazo durante la larga vida del equipo. También incluye un ensayo Spectral Scan , con el propósito de encontrar el pico o el perfil de absorbancia escaneando un pocillo. Porta filtros El equipo PowerWavex está diseñado para aquellos usuarios que requieran determinaciones cinéticas, incubación (hasta 50º C) y 4 niveles diferentes de agitación, así como para aplicaciones robotizadas en microplacas de 96 y 384 pocillos. Si se desea puede instalarse un lector interno de códigos de barras. Typical Accuracy of PoweWave HT mesured against NIST neutral density glass filters Accuracy @ 405 nm NIST Filter Data PowerWave HT (Mean OD) Difference 0.302 1.723 2.313 2.934 0.299 1.721 2.313 2.944 -0.003 -0.002 0.000 0.010 2.600 Accuracy @ 630 nm NIST Filter Data PowerWave HT (Mean OD) Difference 6 IZASA-LAB Nº 1/02 0.307 1.463 1.956 0.303 1.461 1.957 2.599 -0.004 -0.002 0.001 -0.001 Hoja respuesta Ref. 3 CIENCIAS DE LA VIDA ChemiGenius2 Un sistema avanzado para la documentación de imágenes fluorescentes y quimioluminiscentes para el laboratorio Los usuarios que exigen sensibilidad, una alta velocidad de adquisición y un fácil manejo de la imagen, estarán interesados en el lanzamiento de un nuevo sistema de altas prestaciones de SynGene. Este nuevo producto aumenta nuestro rango de equipos, ofreciendo altísimos niveles de resolución y sensibilidad. El sistema ChemiGenius2 presenta la tecnología FireWire para lograr una veloz descarga de la imagen desde la cámara CCD refrigerada al monitor. Esta alta velocidad es necesaria para conseguir un enfoque fácil de la muestra, sin comprometer la resolución de la misma. La técnica de quimioluminiscencia está resultando ser una de las aplicaciones más emergentes en el campo de la biología molecular. El uso tradicional de métodos radioactivos ha declinado por diferentes causas como su limitado rango dinámico, precisión, seguridad y manipulación de residuos. El auge de métodos no isotópicos ha sido debido en parte al gran desarrollo de los sistemas electrónicos de imagen, que han proporcionado altos niveles de sensibilidad, y más importante aún, una gran precisión en la cuantificación. Hoja respuesta Ref. 4 ChemiGenius2, ha sido desarrollado específicamente para superar estas limitaciones y cubrir la nueva y creciente demanda de detección por quimioluminiscencia y simultanearla con determinaciones de fluorescencia, incluyendo visible y UV a través de un transiluminador. También incorpora iluminación superior UV y visible. El equipo proporciona imágenes con un rango dinámico de 0 a 4.8 OD (65,536 niveles de grises), más del doble que el obtenido con el film tradicional. Incluye una videocámara (CCD) totalmente motorizada refrigerada por Peltier de 16 bits, de alta sensibilidad y resolución, con una resolución superior a 1.392 millones de pixels (1360 x 1024) y un zoom de 12.5-75 mm de alta luminosidad y resolución. Está dotada con una rueda con capacidad para 10 filtros controlada vía software, que cubre la gran mayoría de aplicaciones de fluorescencia y UV. La integración “on chip” de la cámara refrigerada CCD es usada para largos tiempos de exposición. Esto es especialmente útil para capturar bandas que tie- nen sólo una débil fluorescencia y es esencial para quimioluminiscencia. En caso de ser necesario, para la adquisición de imágenes puede emplearse la opción de captura de imágenes en serie, para producir una serie de imágenes capturadas en varios periodos de tiempo. Esto es especialmente útil cuando no se conoce exactamente cuanto tarda la reacción de quimioluminiscencia en desarrollarse. El tiempo de exposición puede alargarse hasta 24 horas. Tan pronto como una imagen es capturada, podemos analizarla empleando el software GeneTools en cuestión de segundos. GeneTools presenta muchas innovaciones: - Ventana única que muestra, que incluye imagen, histograma de la calle, resultados y curva de calibración. - Tablas de resultados definidas por el usuario. - Librerías de pesos moleculares. - Detección automática de calles, picos y valles. - Posibilidad de trabajar con geles con “sonrisas” y bandas distorsionadas. - Métodos manuales y automáticos de reducción de ruido de fondo. - Comparación de perfiles de calles. - “Matching” de bandas y dendogramas. - Base de datos con las imágenes almacenadas. - Otras aplicaciones: contaje de colonias, slot y spot blots, PCR, etc. IZASA-LAB Nº 1/02 7 ALIMENTACION La digestión y la destilación con Gerhardt: aspectos generales Gerhardt suministra instrumentos de máxima innovación a los modernos laboratorios de todo el mundo. Las necesidades de los usuarios de Gerhardt, así como la experiencia de trabajo acumulada en este sector por más de 150 años, son puntos a tener en cuenta cuando se desarrollan nuevos productos. La innovación es una realidad y prueba de ese hecho es que Gerhardt fue uno de los primeros fabricantes que produjeron instrumentos equipados con interfase RS-485 y con microprocesador. Su amplia gama de productos es el resultado de su larga tradición de éxito. Parte de la línea general de productos son los calefactores de todo tipo (placas indivi- duales o en batería, baños de arena, etc.), la extracción convencional con disolvente, las unidades de digestión y destilación así como una gama actual de agitadores para diversas aplicaciones. Por otro lado, hay líneas de productos especializados que mantienen un alto grado de sofisticación: sistemas de análisis totalmente automáticos para la determinación de nitrógeno según Kjeldahl, Demanda de Oxígeno Químico (DQO), digestión para trazas de metales, instrumentos para el análisis rápido de grasa y otros tipos de extracción, etc. - Determinación de Nitrógeno según Kjeldahl - Unidades de digestión para agua regia - Unidades de digestión DQO - Digestión rápida por Infrarrojo - Unidad de depuración - Y mucho más - Sistemas automáticos de destilación rápida - Destilación rápida totalmente automática con cambiador de muestra y valoración - Determinación de amonio en línea - Y mucho más Determinación de nitrógeno según Kjeldahl en: • Leche y derivados lácteos • Carne y derivados cárnicos • Cereales y oleaginosas • Pan y artículos de panadería • Cebada cervecera y malta • Caldos, cerveza, cerveza de malta • Piensos • Fertilizantes • Agua • Suelos • Plantas y hierba • Y mucho más Destilación al vapor como preparación de muestra para: • Alcohol • Ácido sórbico • Formaldehídos • Cianuro • Ácidos volátiles • Dióxido de azufre • Y mucho más ¡Gerhardt ofrece notas de aplicación según solicitud! 8 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 5 ESPECTROMETRIA/COLOR Color en cítricos y tomates con HunterLab Medida de color en tomates y sus derivados, así como en cítricos con objetividad, reproducibilidad y sencillez cumpliendo con la normativa. ColorFlex® Citrus Color Meter. El objetivo principal de este aparato se centra en los zumos de cítricos. Mide el Citrus Number, Citrus red y Citrus Yellow. Estos índices que originariamente se necesitaban para puntuar el zumo de naranja concentrado, en la práctica se han utilizado además para zumos de pomelo y de limón. El Citrus Meter elimina la subjetividad de los métodos visuales y proporciona medidas objetivas reproducibles. Además de los valores cítricos, el equipo puede medir en términos de la escala HunterLab, así como cualquiera de las otras escalas de color de amplio uso actual. Así el sistema virtualmente puede medir también el color reflejado de cualquier líquido opaco o translúcido. El sistema viene con un soporte para tubos, estante, abrazadera y patrón O.J. de plástico calibrado. La forma de trabajar es vertiendo la muestra de zumo en un tubo de ensayo. Éste se inserta en el soporte y con sólo apretar un botón del equipo se efectúa la medida. Los índices CN (Citrus Number), CR (Citrus Red) y CY (Citrus Yellow) se muestran por pantalla simultáneamente. Se le puede incluso conectar una impresora si necesitamos copia impresa de la medida. ColorFlex® Tomato Color Meter. En este caso, el objetivo principal del aparato se refiere al tomate y sus distintos scores: Tomato Juice Score, Tomato Catsup Score, Tomato Paste Score, Tomato Sauce Score y relación a/b. Al igual que el anterior, el Tomato Meter elimina la subjetividad de los métodos visuales y proporciona medidas objetivas reproducibles, no sólo en el tomate y sus derivados y con los índices o scores correspondientes sino en términos de la escala HunterLab, así como cualquiera de las otras escalas de color de amplio uso actual. Puede medir el color reflejado de cualquier líquido desde opaco a translúcido, semisólidos, molturados y sólidos. El sistema, en este caso, viene con un patrón calibrado de tomate en porcelana sobre base de acero. Según recomienda la USDA, es trazable a la UC Davis master standard. La muestra del producto del tomate a medir se coloca en una cápsula que a su vez queda en un portamuestras sobre el equipo y presionando un botón del equipo se efectúa la medida. Los scores se muestran por pantalla simultáneamente. Se puede, incluso, conectar una impresora si necesitamos copia impresa de la medida. Características: • Intervalo: 400-700nm • Resolución: 10nm • Paso de banda: <12nm • Vida lámpara: >5.000.000 de flashes. • Pantalla: 2,5” x 2.5” • Escalas de color: HunterLab, CIE L*a*b*, CIE l*c*h*, XYZ. • Índices Tomato: Juice Score, Catsup Score, Paste Score, Sauce Score, a/b. • Índices Citrus: Citrus Number, Citrus Red, Citrus Yellow • Otros índices: delta E*, delta E, delta Ecmc, blancura, amarillamiento • Iluminantes: A, C, 65, TL84, F, para • observadores a 2º y 10º • Tamaño: 16x12,7x36 cm • Peso: 4,5K Hoja respuesta Ref. 6 IZASA-LAB Nº 1/02 9 CARACTERIZACION DE PARTICULAS LS 13 320 de Beckman Coulter: la nueva referencia en determinación de tamaño de partícula por difracción láser Los analizadores de la Serie LS ofrecen medida de la distribución de tamaño de partícula mediante difracción láser, en el rango de 0.04 µm a 2000 µm, con una reproducibilidad sin igual. La llegada del LS 13 320 establece una nueva referencia para este tipo de analizadores con sus nuevas características avanzadas, incluyendo conformidad total con ISO 13320 y la regulación 21 CFR 11 de la FDA. El nuevo LS 13 320 ha sido diseñado desde su concepción para ser totalmente conforme al estándar ISO que cubre la determinación de tamaño de partícula por el método de difracción láser (ISO/DIN 13320-1 Particle size analysis Laser diffraction methods Part I: General principles). Con muchos subsistemas únicos, patentados, el LS 13 320 proporciona un rendimiento sin precedentes. El software de control ha sido diseñado para hacer que el proceso de medida sea simple, fácil y reproducible. El estándar ISO proporciona a los usuarios una referencia definitiva sobre los parámetros a considerar y que influyen decisivamente a la hora de considerar analizadores de tamaño de partícula por difracción láser. El estándar cubre tanto características del instrumento como criterios de rendimiento, cálculos y valores de referencia para aspectos esenciales como reproducibilidad y exactitud. El LS 13 320 ha sido diseñado para cumplir y exceder las características claves descritas en el estándar, así como para simplificar y automatizar la puesta a punto del equipo, toma de datos y presentación del informe final. Cambio de módulos automático El LS 13 320 incorpora un sistema único que automatiza totalmente el cambio de módulos de muestra. Simplemente se coloca la celda de muestra / módulo en su soporte y automáticamente se sitúa en su posición y se activa dentro del sistema. Cada vez que se cambia un módulo, el sistema lo reconoce automáticamente y activa todas las conexiones eléctricas y comunicaciones. ¡Ahora ya es posible cambiar de módulo líquido a seco y volver a líquido en menos de un minuto! Módulos de muestra Los módulos de muestra disponibles para el LS 13 320 cubren cualquier necesidad: • ALM Módulo de Líquidos Acuosos. Módulo totalmente automático que ofrece alto rendimiento con la incorporación de la estación de preparación de muestra y automuestreador opcional Auto-Prep. Emplea volúmenes grandes de muestra para una mejor reproducibilidad. • ULM Módulo de Líquidos Universal. Módulo diseñado para trabajar tanto con disolventes orgánicos como acuosos, con rutinas de llenado y limpieza automáticas. Dado su menor volumen, minimiza el uso de fluido. • TORNADO Módulo de Polvo Seco. Por primera vez, un módulo de polvo seco asegura la máxima dispersión sin atrición de muestra, mediante un nuevo y revolucionario diseño. Los sistemas basados en presión positiva tienden a ofrecer poco control y a provocar cierta “molienda” de la muestra. El nuevo Nuevo LS 13 320 equipado con módulo de líquidos acuosos ALM y sistema de preparación de muestra y automuestreador Auto-Prep. 10 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 7 CARACTERIZACION DE PARTICULAS mentos diferentes: una SOM (Standard Operation Method) y un archivo de Preferencias. La SOM cubre todos los aspectos del análisis relacionados con los ajustes del instrumento. El archivo de preferencias cubre los aspectos de formato de salida de datos. Cuando se crea una SOP, se combinan ambos elementos de modo que se ahorra mucho tiempo. Las SOP’s pueden enviarse por e-mail, asegurando la armonía entre diferentes usuarios independientemente de su localización. Soporte técnico en línea Nuevo módulo de polvo seco Tornado. Una sección separada dentro de la sede internet de Beckman Coulter ofrecerá una estructura de soporte sin precedentes a los usuarios del LS 13 320, incluyendo: • Ayuda mediante video clips, sobre aspectos como dispersión de muestra o tareas de mantenimiento rutinario. • Ayuda mediante FAQ (Frequently Asked Questions), disponible 24 horas al día, 365 días al año. • Completa biblioteca técnica en línea, con posibilidad de descargar notas técnicas y de aplicación en el momento que lo necesite. Características de seguridad avanzadas El LS 13 320 posee un avanzado sistema de seguridad configurable por el usuario. Es posible elegir entre 4 niveles, desde ninguna seguridad hasta alta seguridad. La opción de alta seguridad configura el software para cumplir con 21 CFR Part 11, la regulación de la FDA sobre firmas y registros electrónicos. La configuración es sencillísima, ya que basta con seleccionar el botón “21 CFR 11” para que el software seleccione automáticamente aquellas opciones que aseguran la conformidad. Con el LS 13 320, usted se encuentra “a un clic” de la conformidad. • Bases de datos de constantes ópticas. • Descarga de SOP’s desarrolladas en el laboratorio de soporte al cliente de Beckman Coulter, que posee certificación ASTM. Ejemplo de dispersión de una muestra de lactosa de tamaño < 10 µm en el Tornado. Tornado evita estos problemas mediante el sistema único de dispersión “hyper sonic” de alta cizalla. • MLM Módulo de Micro Volumen. Con sólo 15 ml de capacidad, el MLM es ideal cuando la cantidad de muestra disponible es mínima o cuando se requiere el empleo de disolventes peligrosos para la dispersión. Procedimientos de Operación Estándar Multi-componente (SOP’s) La rutina SOP avanzada asegura que los análisis se realizan de igual manera una y otra vez. Cada elemento del análisis puede ser establecido en una SOP definida por el usuario, desde el método de medida hasta la impresión final de los resultados. El LS 13 320 define las SOP’s como la agrupación de dos eleHoja respuesta Ref. 7 Menú de configuración de las opciones de seguridad en el LS 13 320, incluyendo configuración automática para conformidad con 21 CFR 11. IZASA-LAB Nº 1/02 11 ESPECTROMETRIA/FT-IR Productos y servicios para cualificación, validación y cumplimiento de normativas en espectrómetros FTIR Las medidas realizadas mediante instrumentos analíticos deben ser precisas y fiables, y por esta razón la Cualificación instrumental es de capital importancia para las empresas orientadas a la calidad. Tanto si se trata de hacer frente a la normativa vigente (21 CFR parte 11), como si es para cumplir las normativas internas de calidad, Nicolet puede ayudarle en su proceso de cualificación de instrumentos DQ/IQ/OQ/PQ (Cualificación de diseño, Cualificación de Instalación, Operación y prestaciones). Los productos y servicios de Cualificación de Nicolet le proporcionarán documentación detallada, herramientas y procedimientos de servicio para confirmar el correcto funcionamiento de los espectrómetros de infrarrojo medio (4000-400 cm-1) en su labor cotidiana. Nuestro objetivo es ayudarle mediante herramientas de software y servicios de documentación y certificación para que sus tareas de Cualificación se vuelvan sencillas. Nicolet le ofrece los siguientes productos y servicios de Cualificación: Programas Val-Q y Val-QDS Junto con todo esto, la documentación incluye un libro de validaciones con una completa información detallada sobre la Cualificación instrumental. Este manual le ayudará a mantener sus registros de ensayos de Cualificación mediante informes estandarizados muy completos. El programa Val-Q se ha diseñado para facilitar su trabajo de Cualificación mediante documentación y herramientas de ensayo que permitirán acelerar su programa de Cualificación. El programa de validación, Val-Q incluye: Este programa se ha desarrollado en base al concepto de automatismo y facilidad de utilización y realiza los ensayos de Cualificación de operación (OQ) a partir de las recomendaciones de la normativa ASTM E 1421-94 para los espectrómetros FTIR. También incluye una rutina de verificación de los algoritmos de cálculo utilizados por el programa principal. • Manual de validaciones de espectrómetros FTIR (DQ). • Programa Val-Q (Ensayos recomendados para OQ). Cualificación de un equipo nuevo. Este servicio se puede adquirir de modo opcional a la hora de adquirir su equipo nuevo. La certificación de la instalación proporciona información detallada de que el espectrómetro se ha instalado correctamente y el proceso de instalación se verifica a través de ensayos operacionales iniciales. Este servicio lo realiza un Técnico Especializado y debidamente cualificado y certificado, incluyendo una extensiva explicación de la documentación entregada, del programa de validación Val-Q y una visión general del sistema. Toda la documentación generada durante el proceso quedará firmada e incorporada al Manual de Validación del espectrómetro FTIR. Estos pasos le ayudarán a prepararse para las futuras auditorias de calidad o de normativas. Los beneficios de la Certificación de la instalación incluyen: • Asistencia en DQ, IQ, OQ. • Datos de ensayo del espectrómetro, realizados en fábrica y su comparación con los datos de ensayo del mismo equipo tomados durante la instalación. • Certificación y documentación de la instalación. • Listados guía de instalación y operación, firmados y certificados. • Documentación de validación exhaustiva sobre el diseño, instalación y operación de su espectrómetro Nicolet.. • Patrón de poliestireno de 1,5 milésimas de pulgada (señalizada). ted bra e Cali styren rd Poly tanda S • Muestra de poliestireno de 3,0 milésimas de pulgada (señalizada). El programa Val-QDS, además de lo anteriormente descrito, proporciona los medios para el cumplimiento de la firma electrónica (21 CFR Parte 11). Por ello debe trabajar en entorno Windows 2000 ó Windows NT. Certificación de instalación La certificación de instalación proporciona la asistencia necesaria para la 12 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 8 ESPECTROMETRIA/FT-IR • Todos los servicios realizados por personal técnico cualificado y certificado. • Entrenamiento inicial sobre el espectrómetro y el programa de manejo. Certificación de operación del sistema La certificación de operación del sistema se puede obtener tras la instalación del espectrómetro. Un técnico especializado y certificado realizará los ensayos necesarios para verificar la operatividad del espectrómetro y recertificará la operatividad del equipo. Mediante la utilización del procedimiento de Operación, el técnico le proporcionará una visión general del sistema, incluyendo entrenamiento sobre el programa de validación y el manual de validación del sistema. Los beneficios de esta opción incluyen: • Asistencia para OQ. • Servicio de re-certificación del espectrómetro. • Todos los servicios realizados por personal técnico cualificado y certificado. • Documentación firmada y certificada. • Entrenamiento sobre el equipo y los programas. FT-IR Spectrometer Validation FT-IR Spectrometer Validation Hoja respuesta Ref. 8 Juegos de estándares El programa Val-Q, que realiza los ensayos de Cualificación de Operación, necesita la utilización de películas de poliestireno de 1,5 y 3,0 milésimas de pulgada. Estas películas pueden obtenerse como tarjetas de ensayo manuales o como ruedas de validación automáticas para los espectrómetros de la serie Avatar y Nexus. Tarjetas manuales de ensayo • Juego de patrones secundarios de Nicolet Este juego de tarjetas está incluido de modo estándar con cada paquete de programa Val-Q. Incluye: - Patrón de poliestireno de 1,5 milésimas de pulgada (Serializado). - Muestra de poliestireno de 3,0 milésimas de pulgada (Serializado). - Sobre protector contra arañazos y luz UV. Este juego de patrones está disponible como repuesto para la reposición bianual. • Juego de patrones calibrados NPL Esta opción aumentará el intervalo de confianza de los ensayos realizados sobre su espectrómetro, debido a que cada película de ensayo de 1,5 milésimas se ha medido de forma individualizada en el NPL (National Physical Laboratory) del Reino Unido. Estos patrones están universalmente aceptados para la Cualificación de espectrómetros infrarrojos. Con cada tarjeta se incluye un certificado de la misma que especifica una tabla de valores espectrales medidas en dicho patrón. Incluye: • Ruedas de validación automatizadas El programa Val-Q está especialmente diseñado para realizar la medida de las prestaciones de un espectrómetro con los ensayos de OQ, de forma automática, mediante la utilización de ruedas de validación automatizadas. Cada rueda tiene varias posiciones prefijadas: una posición de haz abierto, otra con una película de 1,5 milésimas y otra de 3,0 milésimas. Para estas ruedas existen las opciones de películas secundarias de Nicolet o de Patrones de NIST. Con un sistema adecuado de protección y almacenaje, los patrones de poliestireno tienen una vida útil recomendada de dos años. Este periodo se aplica, tanto a los patrones secundarios de Nicolet, como a las películas procedentes de la NPL. • Programas y requerimientos del sistema - OMNIC 5,1 ó mayor (Versión 6 para el Val-Q DS). - Configuración óptica de infrarrojo medio. - Fuente IR-medio. - Divisor de haz Ge/KBr ó XT-KBr. - Patrón calibrado de Poliestireno NPL de 1,5 milésimas. - Detector DTGS ó DTGS refrigerado termoeléctricamente. - Patrón serializado de 3,0 milésimas. - Espectrómetro Nicolet. - Certificado de calibración NPL. - Nexus – Avatar – Magna – Protege – Impact – G-Series. - Estuche de almacenamiento y protección. - Rueda de validación para Nexus y Avatar. IZASA-LAB Nº 1/02 13 MICROSCOPIA ELECTRONICA Energy wave cristal: tres técnicas analíticas sobre una única plataforma INCA de Oxford Instruments Si La rápida evolución de los sistemas informáticos y el desarrollo del software, capaz de utilizar los nuevos recursos, estaban produciendo una obsolescencia prematura en los sistemas de análisis asociados a microscopía electrónica de transmisión y barrido. Para mitigar este efecto, Oxford Instruments pone en el mercado un nuevo concepto de sistema, capaz de crecer y actualizarse conforme a la evolución de la industria informática, y abierto a modificaciones parciales del hardware que permitan introducir nuevas características analíticas. Utilizando el standard industrial IEEE1394 y mediante un diseño modular, la nueva plataforma INCA es capaz de gestionar las tres técnicas analíticas más utilizadas actualmente en microscopía electrónica: Energy (EDS), Wave (WDS), Crystal (EBSP) INCA Viewer. Permite la manipulación de espectros, mapas o imágenes. Funciona de forma independiente al software analítico. Si W W W 1.4 1.6 W 1.8 Full Scale ED 9666 cts Full Scale WD 1801 cts Cursor: 1.669 keV INCA Energy. Se introducen mejoras en edición y ajuste de picos para un elemento determinado, permitiendo al usuario optimizar los resultados cuantitativos utilizando su propio espectro. Reducción del tamaño de archivos de imagen, mapas y espectros para su trans- 2 keV misión en red. Permite la adquisición de imágenes en 2Kx2K. INCA Crystal. Nuevo sistema de análisis de patrones de difracción de electrones retrodispersados. Esta nueva versión incluye análisis de texturas y corrección de foco dinámico. Dos módulos independientes que contienen por un lado el procesador de pulsos y por otro la electrónica de control y captación de imagen del microscopio, aseguran la mayor independencia posible en cada uno de los componentes del sistema, y su capacidad de evolución independiente. Complementando el nuevo hardware se presentan nuevas herramientas de software que permiten una mejor explotación del sistema. Las principales mejoras son las siguientes: Energy +. Programa que integra EDS y WDS, manejando y seleccionando qué técnica aplicar para el análisis de cada elemento de interés. Permite la superposición de espectros obtenidos mediante ambas técnicas y la presentación de los datos cuantitativos consolidados. INCA SiteLock. Software de corrección automática de la deriva del haz. Realiza la corrección en imágenes, mapas líneas o espectros. Mantiene la posición de elementos de imagen hasta un tamaño de 3x3 pixels (dependiendo de la calidad de imagen). Aplicable en SEM y TEM. 14 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 9 MICROSCOPIA NIKON Cámara digital de red NIKON DN100 La nueva cámara digital de red Nikon DN100 permite compartir imágenes en tiempo real a través de una red La cámara digital de red Nikon DN100 permite que varias personas, situadas en diferentes localizaciones distantes unas de otras, puedan ver las imágenes de uno o varios microscopios simultáneamente a través de una red. Al mismo tiempo cada persona puede controlar de forma remota los diferentes parámetros de la cámara (tiempo de exposición, balance de blancos, tonos y otros) y capturar las imágenes que le interese a distancia. El hecho de poder compartir la información a tiempo real, permite por ejem- plo ver los resultados de una inspección de un producto o cualquier otra imagen, simultáneamente entre una factoría y un laboratorio situados a distancia el uno del otro. Las imágenes que se capturan en más de dos DN100 pueden ser almacenadas en un servidor simultáneamente. Los usuarios conectados a la red a través de sus ordenadores pueden en cualquier momento obtener la imagen que necesitan simplemente accediendo al servidor. Una vez obtenida la imagen, ésta puede ser procesada y enviada de nuevo al servidor. Servidor Es posible inspeccionar una imagen comparándola con una imagen patrón. La DN100 permite “congelar” la imagen patrón en la parte izquierda de la pantalla y compararla con la imagen que nos interesa que aparece en la parte derecha de la misma. La cámara DN100 permite que otros departamentos de la empresa situados a distancia puedan examinar la muestra. Hoja respuesta Ref. 10 IZASA-LAB Nº 1/02 15 MICROSCOPIA NIKON Sistema Modular C1 de Microscopía Confocal. Imágenes tridimensionales confocales fluorescentes con resolución y contraste sin igual Nikon se complace en presentar el potente sistema confocal C1. Es un avanzado microscopio confocal por barrido de láser, de concepción ultracompacta y ligera, rindiendo imágenes de la máxima calidad. Una alternativa práctica a los grandes equipos multiusuario. El C1 es el primer sistema expresamente dedicado para ofrecer las capacidades y prestaciones avanzadas de un sistema totalmente integrado, en un conjunto tan compacto y asequible que resultará ideal para laboratorios individuales. Incorpora detección simultánea de tres canales fluorescentes, además de un detector de transmisión opcional para DIC Nomarski: el C1 ofrece una muy alta flexibilidad en microscopía confocal. Compacto y asequible, el C1 es el primer sistema expresamente diseñado para ofrecer a laboratorios individuales las capacidades avanzadas de un sistema confocal totalmente integrado. Para un usuario que esté actualmente usando técnicas confocales, el C1 permitirá mejorar su productividad ofreciendo las ventajas de un equipo de máximas prestaciones con accesibilidad inmediata. El sistema C1, Microscopio Confocal Modular, consiste en un módulo de barrido X-Y, una fuente de láseres simple o múltiple, un microscopio directo o invertido, un módulo aislado de detectores de emisión, electrónica de control y digitalización, un ordenador Intel Pentium de altas prestaciones y un software de adquisición y análisis de máxima funcionalidad. El C1 produce imágenes detalladas de alta resolución a partir de una muestra biológica mediante el barrido en ambos ejes X e Y de un haz de láser. El haz puede ser enfocado en planos sucesivos del eje Z a través de las diversas capas de la muestra, sin necesidad de realizar secciones finas individuales de la misma. La utilización de un único diafragma confocal (“pinhole”), tanto en la vía de iluminación como de detección, provee resoluciones que se aproximan al límite teórico de difracción de la luz. Equipado con la potente plataforma de aplicación MIP@N (Microscope Imaging Platform) con amplias capacidades de adquisición de imagen, análisis de múltiples regiones de interés, creación de secciones 3D y presentación de Características C1: - Diseño modular ultracompacto. - Fluorescencia a tres canales - Contraste Interferencial de Nomarski - Barrido punto a punto: Par de espejos galvanométricos - Único pinhole, sin necesidad de alineamiento - Ultra-alta sensibilidad - Integración variable sobre punto de barrido: 4, 8, 16, 32, 64 µs - Detección simultánea de multiples canales - Variedad de láseres - Conexiones por fibra óptica. - Acoplable a microscopios directos e invertidos - Variedad de accesorios opcionales: FLIM, Espectral. - Modularidad para mayor facilidad de reparaciones. - Elección libre de resoluciones de adquisición y presentación. - Software de adquisición de altas prestaciones. 16 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 11 MICROSCOPIA NIKON volúmenes 3D correspondientes, integración por píxel, presentación simultánea de imagen viva de los tres canales de detección, sub-barrido en XY y XZ para presentar capas sucesivas de la muestra de modo individual o como una única imagen 3D. Esta imagen tridimensional puede ser rotada 360º para ofrecer perspectivas desde cualquier ángulo. El software soporta cualquier formato de imagen estándar tal como TIFF, BMP, PIC y AVI para un almacenamiento, recuperación y manejo sencillo de las imágenes. Fluorescencia a tres colores Los últimos desarrollos del sistema incluyen la adición como estándar de tres canales confocales fluorescentes simultáneos. Esto puede ser implementado de modo sencillo a equipos simplificados de dos canales, mediante dos componentes: un módulo de excitación con tres láseres: Argon (488nm), HeNe verde (543nm) y HeNe rojo (633nm), y un módulo de detección simultánea de fluorescencia de tres colores. En el corazón del sistema de detección se encuentra un espejo divisor de haz que separa las señales de emisión roja e infrarroja cercana y las envía a sus tubos fotomultiplicadores individuales mediante acoplamientos de fibra óptica. La señal de emisión verde es dirigida también mediante fibra óptica a su propio tubo fotomultiplicador. Hoja respuesta Ref. 11 necesidad de acoplar el láser directamente a la parte posterior del microscopio. Evitando problemas debidos a vibración, el haz de láser entra en el cabezal de barrido mediante una fibra óptica unimodal que puede ser fácilmente conectada y desconectada del microscopio. Tan fácil como “enchufar y listo”. Sin necesidad de tediosos alineamientos mecánicos u ópticos. Contraste de Nomarski Portabilidad Fácilmente desmontable, la unidad de barrido puede moverse de un microscopio a otro sin necesidad de realineamientos complejos y tediosos. Un sistema de fibra óptica hace posible ubicar los módulos de láser y fotomultiplicadores en una mesa separada del microscopio. No hay ninguna Es posible la obtención de imágenes DIC junto con la captura simultánea de tres canales fluorescentes. Esta herramienta resulta útil en Biología del Desarrollo, Neurociencias y otros campos donde la fluorescencia de múltiple marcaje y Nomarski pueden añadir información substancial a las imágenes fluorescentes convencionales. Especificaciones C1: Módulo de Barrido - Espejos dicroicos multilínea intercambiables - Patín motorizado de 3 “pinholes” intercambiables - Barrido galvanométrico X-Y a 500 y 1Hz - Modos de barrido: XY, XZ, YZ, XYZ - Métodos de barrido: Punto, Línea, Área. - Fibra óptica unimodal par acoplamiento de láser - Fibra óptica multimodal para fotomultiplicadores - Resolution XY= 0,4λ / NA = 0,17µ a λ=488 & NA= 1,2 - Resolution Z = 1,4λ / NA2 = 0,64µ a λ= 488 & NA= 1,2 - Modo zoom variable 1X a 10X (barrido de subáreas) Módulo de Láser Múltiple - Argon (488 nm) - HeNe verde (543 nm) - HeNe amarillo (594 nm) - HeNe rojo (633 nm) - Hasta tres láseres montados de modo simultáneo - Filtros neutros intercambiables - Obturadores motorizados para cada láser Plataforma Informática - Pentium® PC - Windows 2000 - Interfaz Ethernet Microscopios compatibles - Mediante portaoculares o divisor de haz con seguridad láser: - Nikon Eclipse E400/600™ - Nikon Eclipse E800/1000™ - Mediante salida lateral con obturador de seguridad láser: - Nikon Eclipse TE300/2000™ - Para electrofisiología con seguridad láser: - Nikon Eclipse E600FN™ Características adicionales de adquisición - Integración de imagen 12 bits por cada canal independiente - Tamaños de captura: 256x256 hasta 2048x2048 píxeles - Aumento: 1x a 10x del área de interés - Promediado de imágenes - Control de eje Z: Paso a paso o piezoeléctrico Presentación de Imagen Viva - Canal único - Multicanal en vivo lado a lado - Multicanal en vivo mezclado Módulo de Detección - Dos canales fluorescentes como estándar - Máximo de tres canales + detector de transmisión - Ganancia y corriente oscura independientes para cada canal Objetivos típicos - CFI Plan Flúor 20X multiinmersión AN 0,75 WD 350 micras - CFI Plan Apo 60X inmersión en agua AN 1,20 WD 220 micras - CFI Plan Apo 60X inmersión en aceite AN 1,40 WD 210 micras Módulo de enfoque motorizado - Paso a paso, precisión de 100 nm - Acoplado al mando de enfoque fino del microscopio - Controlado por software Especial - Series 2D (2.5D) con proyecciones ortogonales - Software de reconstrucción de volúmenes - Módulo FLIM (Fluorescence Life time Imaging) - Módulo Espectral IZASA-LAB Nº 1/02 17 MICROSCOPIA NIKON Eclipse TE2000 Alta precisión-multitarea Microscopía automatizada de células vivas El nuevo microscopio invertido de investigación TE2000 está disponible en tres modelos, todos ellos con un diseño exclusivo de múltiples salidas de imagen. Basado en una estructura apilable del estativo, todos los modelos pueden configurarse de modo flexible para cumplir las aplicaciones progresivamente más avanzadas y diversificadas de hoy y del próximo futuro. Diseñado para ser ampliado de manera modular El primer microscopio invertido en explotar al máximo las prestaciones de la óptica corregida a infinito. El diseño de múltiples salidas permite la entrada y salida de luz e imágenes desde y hacia un amplio rango de equipos de iluminación y detección. La configuración extensible de “Estructura por Capas” permite la adición de Fuentes de iluminación opcionales y otros accesorios dentro de la vía óptica paralela sin necesidad de modifi- 18 IZASA-LAB Nº 1/02 car físicamente el microscopio; permite la inserción de un adaptador para introducir fuentes láser en el sistema y realizar aplicaciones tales como TIRF, FRAP, pinzas láser, o microdisección láser. Permite el uso de técnicas de epifluorescencia estándar simultáneas o secuenciales al empleo de otras técnicas más avanzadas tales como deconvolución de alta resolución y generación de imagen 3D. Precisión mecánica sin precedentes En el estativo del microscopio se ha empleado la nueva aleación M-45 de alta rigidez para obtener una máxima estabilidad que soporte una mayor precisión y una máxima resistencia a las fluctuaciones de temperatura ambiente. El enfoque de la imagen no se ve afectado de este modo a lo largo del tiempo por dilataciones o contracciones del material. Un diseño estructural optimizado mediante simulaciones CAE asegura filmaciones estables durante largos periodos de tiempo, incorporando mecánicas de movimiento de enfoque altamente mejoradas. Hoja respuesta Ref. 12 MICROSCOPIA NIKON Precisión electrónica sin precedentes En el estativo TE2000E se implementa de fábrica un enfoque motorizado de super-nanoprecisión en eje Z, con un control retroactivo de un decodificador lineal perfecto para las aplicaciones más exigentes de filmación 3D. Las más altas prestaciones ópticas El sistema óptico exclusivo CFI 60 asegura una resolución excelente con altas aperturas numéricas y mayores distancias de trabajo. Los nuevos prismas DIC para objetivos de 10 y 20X ofrecen imágenes en Nomarski con fondos mucho más homogéneos que lo habitual. Los nuevos adaptadores para la salida frontal del microscopio permiten el empleo también en esta salida de dispositivos de rosca C, cámaras SLR o incluso la mítica cámara digital Nikon D1X con el formato apropiado de imagen para cada caso. Mayor relación señal/ruido eliminando la luz parásita El Nuevo módulo de epi-fluorescencia incorpora la nueva tecnología Nikon “Noise Terminator®”. Un diseño exclusivo elimina la posibilidad de que cierta luz parásita pueda escapar del bloque de filtros de epi-fluorescencia, reduciendo el contraste e introduciendo ruido fotónico en el camino óptico. TE2000-U Hoja respuesta Ref. 12 IZASA-LAB Nº 1/02 19 ESPECTROMETRIA/UV-VIS Determinación de Formaldehído mediante Espectrometría UV-Visible El espectrómetro UV-Visible es uno de los instrumentos más populares que se utilizan para la medida de la concentración de un componente específico en una sustancia. Como, además, resulta sumamente sencillo de operar y tiene un coste relativamente bajo, su campo de actuación efectivo resulta extremadamente amplio. En este artículo se describen ejemplos de medición de formalina, compuesto que existe en materiales de uso tan cotidiano como la ropa o las paredes de nuestro hogar Determinación de Formaldehído en Aire Hay posibilidades de que el formaldehído se halle presente en los materiales de construcción de la vivienda y de que, por lo tanto, pase a incorporarse al aire interior de la vivienda. Por esto es importante obtener muestras de los materiales de construcción de la vivienda. En este artículo se han realizado mediciones en el interior de varias de las habitaciones de la casa mediante la combinación del método de la extracción de la fase vapor y el método colorimétrico de la acetilacetona, empleando un concentrador de vapor del tipo VPC-10 y agua destilada como líquido de absorción en el recipiente de extracción. El equipo utilizado fue un UV-Vis con detector de matriz de diodos marca Shimadzu, modelo MultiSpec-1500 que, si bien se suele utilizar para el seguimiento de reacciones cinéticas a causa de su extremada rapidez, en este caso se emplea para tareas cuantitativas gracias a la elevada sensibilidad y precisión fotométrica de su sistema de detección. La figura 1 muestra la curva de calibración obtenida y los resultados, tanto en los valores medidos, como en los correspondientes valores extrapolados a diferentes tiempos de absorción. Determinación de Formaldehído en Tejidos y ropa La formalina (Formaldehído) se utiliza en el proceso de manufactura de tejidos para la prevención de la desaparición paulatina de la viveza del color y de la pérdida de la textura y firmeza del tejido final. Desafortunadamente, si el formaldehído no se elimina totalmente de los tejidos, puede originar problemas dermatológicos tales como prurito, sarpullido, enrojecimiento, alergias, etc. Por esta razón, se exige a los fabricantes del sector textil que mantengan los niveles residuales de formaldehído por debajo de cierto valor umbral. Esto se aplica de modo particularmente estricto a la ropa de vestir y a la ropa interior. Entre los diferentes métodos analíticos de aplicación existentes, se suele usar con mucha frecuencia el método de la acetilacetona (Fig. 2) que tiene las ventajas de ser simple y muy adecuado. Las medidas se llevan a cabo a 412 nm que es el máximo de absorción del compuesto coloreado. Como en el caso anterior, el espectrómetro utilizado es el MultiSpec-1500 de Shimadzu. Se pueden observar dos ejemplos de este método en la figura 3 que muestra el resultado de los análisis de diferente tipo de ropa interior de bebés. Figura 1 Figura 2 Figura 3 20 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 13 Genetix Automatiza la Proteómica gelPix es el sistema de alta capacidad para el cortado de geles 2D diseñado por Genetix, líder en automatización robótica. Dotado de un exclusivo cabezal de 8 canales de corte, y de un sistema integrado de análisis de geles bidimensionales de proteínas, tanto por absorbancia como fluorescencia. El gelPix está pensado para dotar a su laboratorio de la necesaria capacidad de automatización en Proteómica. Características principales • Alta capacidad. Hasta 3.000 manchas de proteína en 6 horas gracias a su cabezal de 8 canales • Cámara CCD refrigerada, de alta resolución, integrada en el sistema • Detección y escisión directa a partir de tinciones de plata , coomassie y fluorescencia • Compatible con cualquier tipo de geles, incluso pre-cast , hasta 180 mm x 240 mm • Cortes claros y precisos con una exactitud de 10 mm • Completamente dotado con un sistema integrado de software de análisis • Entorno de trabajo libre de contaminaciones, sistema completamente cerrado y dotado de filtro HEPA Características de corte Corte Directo • Coomassie Plata • Fluorescencia Formato de geles • Compatible con geles hasta 180 mm x 240 mm • Grosor del gel: 0.5-1.5 mm • Compatible con geles pre-cast Corte y transferencia a placas • Herramienta fija, de 8 canales de corte • Cortes limpios y precisos • Exactitud de posicionamiento de 10 µm • 3.000 proteínas en 6 horas • Transferencia automática a 15 placas de 96 ó 384 • Apilador de placas opcional • Cabezales de corte disponibles en distintos diámetros • Control de Humedad, para evitar deformación del gel IZASA - C/ Aragoneses, 13 - Pol. Ind. de Alcobendas. 28108 Madrid - Tel.: 902 20 30 80 - Fax: 91 663 05 45 - www.izasa.es - E-mail: [email protected] Hoja respuesta Ref. 14 IZASA-LAB Nº 1/02 21 BIOPROCESOS Control y monitorización de nutrientes y bioproductos Investigadores que estudian procesos de biotecnología han descubierto que la cantidad de nutrientes y la producción de bioproductos pueden afectar la salud y la productividad de sus procesos Algunos estudios indican que concentraciones altas de Glucosa tienen un efecto adverso en la productividad. Por ello, los investigadores siguen reconociendo la necesidad de regular la cantidad de nutrientes dispensados a sus organismos o células. Regulando la concentración de Glucosa a un nivel bajo pero constante, se ha demostrado una mejora en la productividad. Efectos similares se han observado para la Glutamina como nutriente. Debido a que los métodos comúnmente utilizados para la medida de los nutrientes y bioproductos son por muestreo, ha sido siempre difícil controlar concentraciones a un nivel constante. No existen muchos dispositivos para la medida y regulación de Glucosa, Glutamina, Lactato y otros importantes analitos. Normalmente los investigadores toman muestras de un fermentador y hacen la medida externamente con un instrumento basado en biosensor u otro método. Sin embargo, la información, aunque útil, puede no representar la realidad debido al tiempo transcurrido entre muestreos. Esto es verdad en casos donde el nivel de nutriente cambia rápidamente. La falta de métodos para análisis en tiempo real ha limitado la capacidad de regular algunas variables importantes. do, la solución antiséptica pasa automáticamente por los tubos del sistema y permanece allí hasta el próximo ciclo. Para aquellos bioprocesos donde preocupe la pérdida de células, el sistema de YSI se puede conectar a un dispositivo de filtrado on-line. Se pueden ajustar el flujo de filtrado para acomodarse a este dispositivo. También se pueden controlar hasta dos bombas de alimentación de nutrientes. El sistema por lo tanto es específico para el analito a medir y absolutamente independiente del color, turbidez y cualquier otro parámetro que no sea la concentración del analito El intervalo de muestreo puede variarse para aplicaciones específicas. Resumen El modelo 2730 junto con el analizador 2700 utiliza tecnología de biosensor para medir la concentración de Glucosa, Glutamina, Lactato, Etanol y otros importantes analitos. Una enzima está inmovilizada entre dos capas en membrana, cuando el analito de interés entra en contacto con la membrana, se oxida, formando peróxido de hidrógeno (H2O2). El peróxido se oxida en la superficie del electrodo de platino, produciendo una corriente directamente proporcional a la concentración del analito original. (Fig. 1) Monitorización y control ON-LINE YSI ofrece un sistema diseñado para el control y la monitorización de los nutrientes y bioproductos. El modelo 2730 junto con el analizador 2700, toma la muestra directamente del fermentador, hace la medida tanto del nutriente como del bioproducto y rápidamente comunica una señal a la bomba de alimentación y así controla el añadido del nutriente al fermentador tanto como sea necesario. El sistema es esterilizable por medio del uso de un reactivo antiséptico. Después que se ha tomado una muestra del fermentador y se ha analiza22 IZASA-LAB Nº 1/02 Figura 1 Hoja respuesta Ref. 15 PREPARACION DE MUESTRAS Evaporación centrífuga: concentración de muestras antes del análisis Un evaporador centrífugo es un sistema para concentrar y/o secar muestras. Idealmente el evaporador centrífugo, procesará muchas muestras de una sola vez sin contaminación cruzada, desnaturalización o pérdida de actividad y con una recuperación muy alta. A diferencia de una centrífuga, su principal función no es la separación de sólidos. de vidrio. El aire continua hacia la bomba de vacío. Se pueden poner trampas químicas en línea para separar trazas finales de isótopos, agua, vapores orgánicos y/o ácidos para proteger a la bomba y al usuario. Hay una gran variedad de rotores para cualquier tipo de tubo o aplicación. Beneficios importantes Aplicaciones Técnica La evaporación centrífuga es ideal para la concentración de muestras antes de su análisis para técnicas de HPLC, GC, TLC, MS, FPLC, ELISA, electroforesis y espectroscopía en general. Esto es debido a que las muestras concentradas tienen una mejor separación con un fondo mucho más pequeño. Las soluciones son concentradas, evaporando el disolvente en vacío. Se puede aplicar calor para aumentar la velocidad de evaporación. Las muestras se centrifugan a baja fuerza centrífuga para evitar la pérdida de muestra asociada a la concentración por calor y vacío. Las muestras más frecuentemente concentradas son el ADN, proteínas, enzimas, aminoácidos y péptidos. También son muy utilizadas las muestras radioactivas. De hecho en la práctica, no hay ningún tipo de muestra que no sea utilizada con éxito en este sistema. Un sistema completo La centrífuga es la unidad central del sistema. El aire y vapor evaporado de las muestras en solución y colocadas en tubos en un rotor, son extraídos hacia una trampa refrigerada, donde se condensan, normalmente en una vasija El beneficio más importante de la evaporación centrífuga es la excelente recuperación del soluto. Esto es particularmente importante, cuando se trabaja con muestras peligrosas y/o muy pequeñas cantidades Un parámetro que ha sido descubierto por JOUAN es: La ventilación pulsada. Esta es la técnica que permite la entrada de una pequeña cantidad de aire en la cámara cada pocos minutos, acelerando la salida de vapores cuando se aplica de nuevo el vacío. Se han conseguido ahorros de tiempo de concentración de hasta 50% principalmente en disolventes poco volátiles y por lo tanto más difíciles de evaporar como el agua. Contaminación cruzada La utilización de la salida de vapor en el centro del rotor (patentado por JOUAN), elimina los problemas de contaminación cruzada ya que los vapores permanecen en la cuba de la centrífuga menos tiempo que en los sistemas convencionales Hoja respuesta Ref. 16 IZASA-LAB Nº 1/02 23 CARACTERIZACION DE PARTICULAS Determinación rápida de área superficial específica en sólidos El SA3100 de BECKMAN COULTER ofrece una solución completa para la caracterización de la superficie de materiales sólidos. El SA3100 emplea la técnica de adsorción de gas para medir el área superficial y la distribución de tamaño de poro. ¿Por qué medir el área superficial? Dado que el área superficial de un sólido es imposible de predecir, los valores de área superficial calculados a partir de la distribución de tamaño de partícula son meramente un ejercicio matemático. Sin embargo, el área superficial juega un papel importantísimo en infinidad de productos. El área superficial puede ser medida por una variedad de técnicas, entre las cua- 24 IZASA-LAB Nº 1/02 les la más precisa es la adsorción volumétrica. El SA3100 de Beckman Coulter Todo lo que se necesita está incorporado en una unidad compacta y muy fácil de usar. Con un PC interno y software flexible, el SA3100 proporciona: • Área superficial BET y Langmuir. • Adsorción y Desorción BJH. • Distribución de tamaño de poro. • t-Plot. • Volumen total de poros. La isoterma de adsorción / desorción y los datos se muestran en tiempo real en la pantalla táctil que incorpora. Además, el software SA-View permite revisar, imprimir y archivar datos. Hoja respuesta Ref. 17 CARACTERIZACION DE PARTICULAS El SA3100 emplea un sistema de vacío totalmente integrado Pantalla táctil de fácil lectura La desgasificación de la muestra se realiza de forma interna. No se requiere ningún accesorio adicional. La desgasificación de hasta 3 muestras se realiza al mismo tiempo que el análisis de otra muestra Elevador del dewar automático para operación desatendida Velocidad de análisis • La función de “aprendizaje” reduce el tiempo de análisis de muestras de rutina tomando como referencia una isoterma almacenada. • El diseño de los tubos de muestra reduce los tiempos de equilibrio. Ya sea en control de calidad o en investigación, el SA3100 es el analizador por adsorción de gas más versátil y fácil de usar disponible en la actualidad. Tecnología La técnica de adsorción de gas se lleva a cabo mediante la adición de un volumen conocido de gas (adsorbato), típicamente nitrógeno, a un material sólido en un tubo de muestra a temperatura criogénica. A temperaturas criogénicas, la débil fuerza de atracción molecular provoca que las moléculas de gas se adsorban sobre la superficie del sólido. El gas (adsorbato) se añade a la muestra en una serie de dosis controladas. La presión en el tubo de muestra se mide después de cada adición. Existe una relación directa entre la presión y el volumen de gas en el tubo de muestra. La medida de la presión en el tubo de muestra, reducida por la adsorción de gas sobre la superficie del sólido, permite conocer el volumen de gas adsorbido. La gráfica resultante de volumen de gas adsorbido frente a presión relativa a temperatura constante es conocida como una isoterma de adsorción. A partir de la isoterma, y conociendo el área de la molécula de gas adsorbido, puede deducirse el área superficial y la distribución de tamaño de poro de la muestra bajo análisis. • Dosificación concurrente del manifold durante el tiempo de equilibrio de muestra, que elimina esperas innecesarias. Versatilidad y exactitud • El SA3100 es un equipo compacto que incorpora un puerto de muestra, tres puertos de desgasificación, un potente ordenador, bomba de vacío y elevador automático del dewar de nitrógeno líquido. • Puede emplear Nitrógeno, Argón o Kriptón como adsorbato, en función de la aplicación. • Consigue una exactitud excepcional mediante la medida de la presión de saturación (P0) real en cada punto de la isoterma. Facilidad de manejo • El control del equipo se realiza a través de una pantalla táctil incorporada, sin necesidad de emplear un ordenador externo. • El sistema está totalmente integrado y automatizado, lo que permite una operación totalmente desatendida. • El software intuitivo guía al usuario a través de todos los pasos necesarios para el análisis. Hoja respuesta Ref. 17 IZASA-LAB Nº 1/02 25 CIENCIAS DE LA VIDA Espectrofotómetro para Ácidos Nucléicos y Proteínas. BioSpec-mini Compacto, fácil de utilizar y con sofisticadas funciones de programa para Ciencias de La Vida. Fácil cuantificación: En Modo DNA/RNA se muestra la relación de absorbancias A260/A280 y A260/A230 junto con los resultados de la cuantificación (fig.2) Programas Útiles Estándar: Permiten el cálculo de pesos moleculares de los ácidos nucléicos, el coeficiente de absorción molar (ε) y la predicción de la temperatura de fusión Tm basándose en el modelo del par de bases próximo. (fig.3) Cuantificación de Ácidos Nucléicos: Con cuatro modelos de cuantificación estándar: Modo Simple, Modo Oligo, Modo Warburg-Christian y Modo espectro. (fig.4) Cuantificación de Proteínas: Cuatro métodos con reactivos coloreados y el método de absorción a 280 nm.: Método Lowry, Método BCA, Método CBB, Método Biuret y, el ya mencionado, Método de absorción UV a 280 nm. (fig.5) Figura 2 Contaje de células: Mediante la obtención de la absorbancia a 600 nm. A partir de la introducción de la relación de dilución y del coeficiente. Medidas en Modo espectro: Con amplio rango de medida (190 hasta 1100 nm) con programa de tratamiento de datos, búsqueda de picos, funciones de ampliación, etc. Soporte de micromedidas mediante cubetas de 5 microlitros (5mm de paso óptico) o de 10 microlitros (10 mm de paso óptico) que permiten medidas de concentraciones y cantidades mínimas: menos de 1 microlitro de primer de 10 O.D. (fig.6) Figura 3 Figura 4 Figura 5 O.D. at 260nm 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Concentration (µ g/m l) Figura 6 26 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 18 GALÉNICA Nuevo sistema de difusión transdermal y tópica El Sistema Microette-Plus es el nuevo sistema de Hanson Research con muestreo automático y recolección en viales de HPLC a partir de células de difusión transdermales y tópicas Las pruebas y ensayos de difusión in Vitro del grado de transferencia, a través de una membrana, es una tecnología que se usa para el estudio de las cinéticas de transferencia de la piel y para establecer la uniformidad lote a lote de preparaciones tópicas. El procedimiento separa un compartimiento donador de otro receptor con una membrana específica. Hanson Research dispone de sistemas de solución llave en mano como el reciente Microette-Plus con sistema de muestreo automatizado. El Microette-Plus automatiza el muestreo de grupos de seis células de difusión para ensayos masivos de análisis de forma desatendida. Debido a que utiliza el sistema de bombeo por jeringa, gracias al distribuidor de muestra AutoPlus Maximizer, se pueden analizar muestras con tensioactivos (surfactans), y soluciones receptoras salinas e hidroalcohólicas. Hoja respuesta Ref. 19 El Microette-Plus es ideal como herramienta de investigación para el estudio de formulaciones transdermales y tópicas, también oftálmicas, cosméticos, productos para el cuidado de la piel y pesticidas. Al incorporar la tecnología del AutoPlus, lleva seis canales con bomba de jeringa, tubo de muestra y válvulas de teflón, programación con pantalla gráfica de hasta veinticinco protocolos, reemplazo de medio automático y vasos de medio con camisa. Asimismo completan su configuración el baño de agua recirculante, los impulsores o agitadores magnéticos de las células y las propias células de difusión vertical que pueden ser de distintos tipos: de 9mm de orificio y 4mL de volumen, de 15mm de orificio y 7mL de volumen (recomendadas por la FDA) y de 15mm de orificio y 12mL de volumen. Hay también disponibles sistemas de células de difusión transdermal y tópica con muestreo manual para niveles de inversión menores. Para una mayor información acerca de la técnica es mejor referirse a la FDA (Guideline SUAC-SS). Hay disponible para el sistema un paquete Q-Pak de validación IQ/OQ/PQ y membranas además de otros consumibles. IZASA-LAB Nº 1/02 27 CARACTERIZACION DE PARTICULAS RapidVUE Analizador de forma y tamaño de partículas El RapidVUE de Beckman Coulter es un analizador de forma y tamaño de partículas en un rango de 20 µm a 2500 µm por análisis de imagen. Ha sido diseñado pensando en la facilidad de uso. Simplemente se añade la muestra y en cuestión de segundos podrá VER los resultados. El RapidVUE viene a llenar un vacío en el campo de la caracterización de partículas que los métodos tradicionales, como difracción láser, han sido incapaces de llenar, consistente en la caracterización de partículas en términos de su forma. Cada vez más industrias quieren caracterizar sus partículas de esta manera y no sólo en términos de tamaño. El RapidVUE proporciona esta información sobre la forma de las partículas. En el caso de que las partículas sean fibras o tengan formas cilíndricas, el RapidVUE proporciona información sobre longitud, anchura y relación de aspecto. En el caso de partículas esféricas, se puede obtener la desviación de la esfericidad. queda identificada y medida. La imagen real de las partículas se muestra en pantalla durante el análisis, y puede archivarse junto con los datos del análisis. Beneficios del RapidVUE: • Capacidad de analizar partículas con formas inusuales, no esféricas. • Óptica Telecentric de gran profundidad de campo. Permite que la anchura de la celda de medida sea grande, manteniendo enfocadas todas las partículas, lo que evita bloqueos de la celda y la pérdida de información por imágenes borrosas. • Capacidad de analizar la forma de las partículas. • Capacidad de trabajar con disolventes orgánicos. • Tamaño reducido. El RapidVUE se compone de un módulo de muestra y una bancada óptica. El módulo de muestra es compatible con una amplísima variedad de disolventes, tanto acuosos como orgánicos. El control del sistema se realiza a través de software Windows intuitivo, configurable y fácil de usar. Tecnología El RapidVUE toma imágenes de las partículas mientras éstas circulan por un circuito cerrado. La velocidad de adquisición de imágenes es de hasta 30 por segundo. De esta forma se puede analizar un gran número de partículas en un tiempo breve, imprescindible para asegurar la fiabilidad estadística de los resultados. Cada imagen es procesada por el programa de manera que cada partícula 28 IZASA-LAB Nº 1/02 Hoja respuesta Ref. 20 LOS NUEVOS MIEMBROS DE NUESTRA FAMILIA DE MICROARRAYS Los nuevos robots QArraymini y QArray lite de Genetix, completan nuestro rango de microarrayers de altas prestaciones. Ahora, podemos ofrecerle un arrayer que satisfaga sus necesidades, tanto a nivel técnico como a nivel de presupuesto. Todos nuestros arrayers están fabricados bajo los más altos estándares de calidad, que junto a una completa gama de accesorios y una resolución de 1 micrómetro, le ofrece en todo momento una excelente calidad en la fabricación de arrays. El nuevo QArraymini es un pequeño microarrayer de sobremesa. A pesar de su reducido tamaño, este microarrayer tiene una capacidad de hasta 54 portas y 5 microplacas. El QArraylite engloba un gran número de características, permitiendo la producción de arrayers de alta densidad en 90 portas. IZASA - C/ Aragoneses, 13 - Pol. Ind. de Alcobendas. 28108 Madrid - Tel.: 902 20 30 80 - Fax: 91 663 05 45 - www.izasa.es - E-mail: [email protected] Hoja respuesta Ref. 21 IZASA-LAB Nº 1/02 29 ESPECTROMETRIA/FT-IR Análisis Infrarrojo por Reflectancia Especular Specular Reflectance Angles of 30 and 80 degrees Las medidas de reflectancia especular con infrarrojo por transformada de Fourier permiten analizar capas de recubrimientos muy finas sobre superficies reflectantes con poca o ninguna preparación de muestra. Esta técnica se utiliza, principalmente, para muestras lubricantes o recubrimientos poliméricos en sustratos reflexivos, pero también pueden ser usados con muchas muestras de superficies mates como papel o textiles. Entre las principales dificultades asociadas a este tipo de medida destacan las distorsiones espectrales causadas por la combinación de la información de la absorción y la variación del índice de refracción en la radiación medida. Otra dificultad más sencilla de superar es el bajo nivel de energía reflejada que tenemos con muestras muy absorbentes. La baja relación señal a ruido puede mejorarse incrementando el tiempo de toma de datos o utilizando detectores más sensibles, como los que tienen elementos fotoconductores de telururo de mercurio y cadmio (MCT) refrigerados por nitrógeno líquido. Los siguientes apartados detallarán la teoría y práctica de este tipo de análisis. Teoría y aplicaciones Cuando un haz de radiación IR se focaliza sobre la superficie de una muestra lisa, pueden originarse interacciones de diferentes tipos. La figura 1 muestra los tres tipos de reflectancia que ocurren cuando la muestra consiste en un recubrimiento sobre un sustrato reflexivo. El haz marcado como especular verdadero (Rs1) simplemente se refleja desde la superficie de la muestra con un ángulo igual al de incidencia. La radiación no ha sido absorbida por la muestra y, por tanto, no contiene información sobre la absortividad de la misma. Dado que la radiación es reflejada de acuerdo con las leyes de Fresnel, la intensidad es función del índice de refracción del muestra. Como se discutirá a posteriori, es esta componente del índiSpecular Reflectance Transflectance Diffuse Specular RS2 True Specular RS1 RT Figura 1 30 IZASA-LAB Nº 1/02 ce de refracción la que, en combinación con la información de la absorción, provoca distorsiones espectrales en el espectro final. El haz marcado como especular difusa (Rs2) ha sufrido reflexiones desde las irregularidades de la superficie de la muestra, pero no ha sido absorbida. A diferencia del especular verdadero, éste puede rebotar con un ángulo diferente al de incidencia. La tercera componente de la radiación medida es llamada transflectancia (RT), y ha sido transmitida a través de la capa de recubrimiento, reflejada por la interfase recubrimiento/sustrato y finalmente transmitida de vuelta a través de la muestra. Este haz es el que contiene información a cerca de la absortividad (a) de la muestra. La combinación de las componentes transflectancia y reflectancia especular puede causar distorsiones espectrales. Para muchas muestras, el espectro medido de reflectancia especular es una combinación de estas componentes y las bandas observadas pueden adoptar forma de derivada. Existe una operación matemática, conocida como la transformación de Kramers-Kronig, que se emplea a menudo para corregir espectros en los que dominan esas contribuciones de la variación del índice de refracción. En una sección posterior de este artículo se discutirán con más detalle estos efectos y la aplicación de la transformación de Kramers-Kronig. De los numerosos accesorios existentes, hay dos (fijados a ángulos de 30 y 80 grados) que se usan de modo habitual para medidas de reflectancia especular. Las diferencias entre ellos se detallan en la figura 2. El paso óptico efectivo a través de la muestra puede incrementarse aumentando el ángulo de incidencia. Por tanto, el accesorio de 30 grados será más útil para recubrimientos gruesos (de algunas micras) mientras que el de 80 grados (más conocido como de ángulo rasante) será mejor para aquellas muestras con recubrimientos muy finos (Como capas monomoleculares). Además del incremento en el paso óptico efectivo del accesorio de 80 grados, hay una mejor interacción como resultado de la dependencia angular del campo eléctrico de la radiación incidente. A elevados ángulos de incidencia, la fuerza del campo próxima a la superficie 30 80 Sample Subtrate Figura 2 es relativamente alta e interaccionará con aquellos grupos funcionales cuyos momentos de transición son perpendiculares a la superficie. Se pueden emplear polarizadores para mejorar las medidas de grupos funcionales que están alineados de manera regular relativa a la superficie de la muestra. Por ejemplo, un grupo carbonilo orientado perpendicularmente a la superficie absorberá fuertemente la radiación que está polarizada en un plano perpendicular a la superficie. Para medidas sencillas de transmitancia como las que tienen lugar con películas de polímeros o líquidos, se toma un espectro de referencia con el compartimiento de muestras vacío. Luego se coloca la muestra en el camino del haz infrarrojo y se calcula el espectro de transmitancia dividiendo el espectro de haz simple de la muestra por el obtenido con el compartimiento vacío. Se puede representar así: % Transmitancia = (Haz simple de muestra/ Haz simple de referencia)* 100 Si se desean resultados cuantitativos es normal expresar el espectro en unidades de absorbancia, siendo definida la absorbancia como: Absorbancia = Log(1/T) donde T es la transmitancia. 80 Degree Accessory Grazing 30 Degree Accessory 4000 3000 2000 1500 Wavenumber (cm-1) 1000 Figura 3 Hoja respuesta Ref. 22 ESPECTROMETRIA/FT-IR 4000 3000 2000 1500 Wavenumber (cm-1) 1000 500 Figura 4 Para casi cualquier accesorio es importante medir la referencia a través del accesorio. Para medidas de reflectancia especular, la referencia se obtiene normalmente midiendo el espectro de un espejo con recubrimiento de plata u oro. Entonces se obtiene el espectro de reflectancia de una manera similar a como se obtiene el de transmitancia. % Reflectancia = (Reflectancia de la muestra/ Reflectancia en el espejo) * 100 Si alguien está interesado en información cuantitativa, el espectro puede ser expresado como: Log (1/R) Donde R es la reflectancia. La expresión anterior es matemáticamente equivalente a la absorbancia. Efecto del Ángulo de Incidencia y Profundidad de Penetración La dependencia angular de la profundidad de penetración efectiva se demuestra en los resultados de la figura 3. En este caso, un fino recubrimiento de un resina epoxídica se analiza empleando tanto el accesorio de 30 como el de 80 grados. Los espectros Log (1/R) aparecen dibujados en la misma escala pero desplazado uno respecto del otro para poder apreciar las diferencias. La fuerte absorción alrededor de 2300 y 1900 números de ondas están causadas por reflexiones internas dentro de la capa polimérica. Capas Epitaxiales de Silicio La diferencia en el paso óptico experimentada por la radiación reflejándose en una superficie y también en una interfase a mayor profundidad puede emplearse para determinar el grosor de la capa intermedia. Es importante, en la fabricación de semiconductores, que sean depositadas durante la fabricación de los circuitos integrados capas muy homogéneas de silicio. Estas capas tienen típicamente de 0.5 a 100 micras de espesor. Si la radiación infrarroHoja respuesta Ref.22 ja es reflejada desde la superficie de una oblea de silicio con una capa epitaxial de silicio, una fracción de la radiación se reflejará desde la superficie mientras el resto es transmitida a través de la capa de recubrimiento. Otra reflexión tendrá lugar en la interfase entre la capa y el sustrato. Los haces de estas dos reflexiones viajarán distancias diferentes y la información combinada medida puede emplearse para calcular el grosor de la capa. Paper with/without coating and difference Paper + Coating Paper C-D Functionalities Aliphatic C-H Recubrimientos Poliméricos en Metales En la figura 4 se muestran espectros de distintos recubrimientos de envases realizados con un accesorio de 30 grados. El espectro superior sugiere que este recubrimiento es un poliéster alifático mientras que los espectros medio e inferior son, probablemente, recubrimientos de tipo epoxi. Estos dos últimos espectros son de recubrimientos exteriores. El control de calidad debía establecer si éstos eran iguales o no, a partir de muestras de 5 x 5 cm. Los espectros muestran que no son idénticos. Reflectancia Especular en Muestras de Papel En la figura 5 aparecen los espectros de reflectancia especular de una muestra de papel con y sin recubrimiento de adhesivo y el espectro de referencia resultante de la sustracción de ambos. Este espectro de diferencia permite observar las características espectrales debidas al adhesivo eliminando las del papel. Hay, sin embargo, algo a tener en cuenta en estos espectros: Los espectros en transmitancia de materiales similares a la celulosa presentan una banda de absorción muy fuerte, debida al enlace –C-O-, alrededor de 1050 cm-1. Era de esperar que esta absorción fuera más intensa (en sentido relativo) que la observada en los espectros de papel de la figura 5. Este es otro ejemplo de distorsiones espectrales causadas por la combinación de información de absorción y de reflectancia debido a la variación del índice de refracción. A pesar de esto, a menudo se obtiene valiosa información de los espectros de reflectancia especular de este tipo de muestras. Ester Groups Difference Spectrum 4000 3000 2000 1500 Wavenumber (cm-1) 1000 Figura 5 contiene fósforo. En este caso, para obtener el espectro final, se promediaron 512 barridos. Se obtuvo el espectro de una muestra de aluminio y se sustrajo del espectro de la muestra para obtener el espectro final. Se evidencia la sensibilidad de este experimento cuando examinamos la escala de absorbancia (0.0002 unidades de absorbancia por división). Este resultado representa sólo 1 ó 2 capas moleculares de recubrimiento en la superficie del metal. Conclusión La espectroscopía infrarroja de reflectancia especular es una técnica muy útil para analizar capas finas de muestras que están recubriendo una superficie reflexiva. El mayor problema que presenta esta técnica es que se debe poner especial cuidado para dar explicación a los sucesos provocados por variaciones en el índice de refracción de la muestra. Se puede emplear para el análisis de una gran variedad de muestras como metales u otras superficies reflectantes, así como muestras que provocan reflectancia difusa como el papel. Thin layer on aluminium by grazing angle 512 Scans 0.0002 absorbance units/division 0.005 0.004 Absorbance 1 Absorbance 2 3 Specular Reflectante of Can Coatings 0.003 Mono-capas en Sustratos Reflexivos 0.002 El accesorio de ángulo rasante puede emplearse para medir recubrimientos tan escasos como capas mono-moleculares en superficies reflexivas. En la figura 6 se muestran los resultados obtenidos de una mono-capa de un compuesto orgánico que Phosphorous Containing Coating 0.001 4000 3000 2000 1500 Wavenumber (cm-1) 1000 Figura 6 IZASA-LAB Nº 1/02 31 MICROSCOPIOS La respuesta definitiva Nikon añade dos nuevos y avanzados microscopios a su ya afamada serie Eclipse. Con el microscopio para enseñanza E200(-F) y el microscopio invertido TS100(-F), cualquier profesional podrá disfrutar de los sorprendentes beneficios que la serie Eclipse de Nikon le ofrece. Desde la alta investigación a la enseñanza, ahora podrá encontrar un microscopio Eclipse adaptado a sus necesidades. La serie total Eclipse incluye los microscopios E200(-F), E400, E600 y E800(M), los microscopios invertidos TE200/300 y TS100(-F), los microscopios de polarización E400Pol y E600Pol, la estación de trabajo para electrofisiología E600FN y el microscopio de investigación totalmente motorizado E1000(M). • Imágenes claras y nítidas Todos los microscopios de la serie Eclipse están basados en el Sistema Óptico CFI60, proporcionando unas imágenes nítidas y brillantes a cualquier aumento. • Comodidad de uso Diseño ergonómico de toda la serie Eclipse pensado para asegurar un trabajo confortable, incluso durante observaciones prolongadas. • Gran variedad de aplicaciones La modularidad del sistema Eclipse le permitirá realizar una gran variedad de aplicaciones como epifluorescencia, contraste de fases, contraste interferencial, técnica de Hoffman y microscopía de polarización. También podrá realizar captura digital de imágenes, fotomicrografía tradicional y muchas otras técnicas. IZASA - C/ Aragoneses, 13 - Pol. Ind. de Alcobendas. 28108 Madrid - Tel.: 902 20 30 80 - Fax: 91 663 05 45 - www.izasa.es - E-mail: [email protected]