Nº1/13. Marzo 2013

Transcripción

Nº1/13. Marzo 2013

1/2013
izasa.es
Primer Sistema nCounter
de NanoString instalado
en España (Vall D´Hebrón
Instituto de Oncología)
al servicio de mejorar el
diagnóstico de cáncer de
mama.
Pg. 10
Pg
Equipamiento para
preparación de muestras
en Anatomía Patológica.
Pg. 16
Análisis de cobre y
zinc en vino mediante
Espectrometría de
Absorción Atómica.
Pg 22
Medidas FTIR de
Polímeros para envasar
en Alimentación:
Envasado con derivados
del pan.
Pg.24
Ciencias de la Vida
Centrifugación
13
Anatomía Patológica
16
Microscopía Óptica
18
Potencial Z
20
Espectrometría
21
Cromatografía
32
C. de Partículas
33
Medio Ambiente
34
Separaciones más
rápidas con los nuevos
sistemas UFMS de
Shimadzu.
Pg. 28
902 20 30 80
[email protected]
3
www.izasa.es
@IzasaGIC
IZASALAB
Destacamos
Nuevo Acuerdo de Representación Exclusiva para
España y Portugal con NanoString Technologies.
IZASA ha firmado recientemente un acuerdo de
representación exclusiva para España y Portugal con la
firma NanoString Technologies (Seattle, Washington),
proveedor de soluciones para investigación translacional e
investigación biomédica.
Con su química innovadora, es posible hacer estudios
de Expresión Génica en un alto grado de mutliplexing
(hasta 800 genes en simultáneo), de manera sencilla y
sin necesidad de amplificación. Esta tecnología esta
demostrando ser revolucionaria, en especial, en muestras
parafinadas.
El primer Sistema nCounter de NanoString está ya
funcionando en nuestro país, en el Vall d´Hebron Instituto
de Onocología, donde ha posibilitado la definición de un
subtipo de cáncer de mama, facilitando así minimizar
los errores de clasificación de este tipo de tumores, y
mejorando el diagnóstico, abordaje terapéutico y pronóstico
de las pacientes.
Nos es grato presentarles esta nueva firma en este número
de IzasaLab, y esperamos que esta nueva tecnología
resulte de su interés.
Contenidos
IZASALAB 1/2013
Tecnología Digital, Multiplex, Sencilla y Flexible para Expresión y Análisis de Ácidos Nucleicos 3
Acea: Analizadores celulares en tiempo real
6
Sistema de aislamiento y purificación de células tumorales circulantes
8
Primer Sistema nCounter de NanoString instalado en España (Vall D´Hebrón Instituto de
Oncología) al servicio de mejorar el diagnóstico de cáncer de mama
10
Heterogeneidad de las imágenes obtenidas mediante MSOT en cáncer 11
¿Centrifugar equilibrando a ojo?Automatic Rotor Imbalance Equilibrating System ARIESTM 13
Equipamiento para preparación de muestras en Anatomía Patológica 16
Nuevo módulo JOBS para el software de análisis de imagen Nikon NIS-ELEMENTS 18
Medida de potencial Z con tecnología PALS
20
Medida del color en continuo de forma fácil con el SpectraTrend® HT de HunterLab
21
Análisis de cobre y zinc en vino mediante Espectrometría de Absorción Atómica
22
Medidas FTIR de Polímeros para envasar en Alimentación: Envasado con derivados del Pan 24
Análisis NIR preciso de cualquier muestra, en cualquier lugar, en cualquier momento y por
cualquiera con el nuevo Perten DA7250
26
UV-VIS de Shimadzu modelo UV-1800 de rendija fija y modelos UV-2600/UV-2700 de rendija
variable, sin duda alguna: Los mejores en sus segmentos
27
¡¡¡¡¡ Más rápido, Más rápido !!!!! Sistemas UFMS de Shimadzu
28
Aplicación de muestra en Cromatografía en Capa Fina
32
Determinación de distribución de tamaño de partículas en polvo seco
33
Nitrito en el Tratamiento de Aguas Residuales
34
2 IZASALAB 1/2013
Redacción:
Grupo Instrumentación
Científica de IZASA
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CIENCIAS DE LA VIDA
Para más información de estos productos enviar un e-mail a
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Tecnología Digital, Multiplex, Sencilla
y Flexible para Expresión y Análisis de
Ácidos Nucleicos
La PLATAFORMA
nCOUNTER de
NANOSTRING
es una solución
global para
detectar y contar
digitalmente
grandes conjuntos
de moléculas en
un solo tubo. Para
investigaciones
traslacionales
estudiando rutas
o validando
hipótesis
generadas en
plataformas de
descubrimiento,
el Sistema
nCounter es la
solución ideal.
LA ERA DE LA BIOLOGÍA
BASADA EN RUTAS.
• Las unidades de análisis emergentes para
poder comprender la Biología son las Rutas.
• Cada vez es más necesario poder interrogar
de manera rápida y sencilla Rutas completas,
o incluso múltiples rutas.
• Importante priorizar explicar el significado
de los resultados, en lugar de pasar largos
periodos de tiempo procesando datos.
• Investigación básica hoy, diagnóstico clínico y
“point-of-care” mañana.
QUÍMICA INNOVADORA.
La tecnología patentada que NanoString utiliza
en su sistema nCounter es de detección digital
directa, con alta capacidad de multiplexing
(hasta 800 genes), en una sola reacción sin
amplificación.
Al no requerir un paso de amplicación el sistema
puede trabajar con una gran variedad de tipos
y calidades de muestras de partida, incluso
muestras de FFPE.
Figura 1
Cada molécula de “Código de
Barras” se une a una molécula
diana individual y específica.
En esta tecnología, cada molécula diana viene
identificada por un “código de barras” de seis
unidades de colores. Estos códigos de barras
hibridan directamente con las moléculas diana,
y pueden ser contados individualmente sin ser
necesaria la amplificación, proporcionando así
datos digitales de una muy elevada sensibilidad.
1.- Hibridación.
Las moléculas de código de color forman parte
de lo que se denomina “Sonda Informadora”
(Reporter Probe). Dicha sonda, además del
código de color específico tiene una secuencia
complementaria a la molécula diana con la cual
tiene que hibridar.
El sistema de sondas se completa con una
“Sonda de Captura” (Capture Probe), compuesta
por otro fragmento de secuencia complementaria
específica de la molécula diana de interés. Este
segundo tipo de sonda, permitirá la inmovilización
de los productos hibridados en un paso posterior.
Biotina
Sonda de Captura,
Secuencia específica de
Diana
Sonda Informadora,
Específica de Diana
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3
Así pues, tras el paso de hibridación (overnight),
se obtienen estructuras triples formadas por el
doble sistema de sondas del nCounter más la
molécula diana.
mRNA
Sonda
Informadora
3.- Adquisición de Datos.
Una vez terminado este proceso, los cartuchos
con las muestras se llevan al segundo equipo
que forma parte del Sistema nCounter: El
nCounter Digital Analyzer. Aquí se lee el
cartucho (capacidad de hasta 12 muestras), se
cuentan los Códigos de Barras, y se tabulan para
cada molécula diana de interés.
Sonda de Captura
2.- Purificación e Inmovilización.
Tras la hibridación (único paso que tiene que
preparar el usuario de forma manual), las
muestras se transfieren a la nCounter Prep
Station, donde se realizarán el resto de los
pasos de preparación de las mismas de forma
completamente automática.
Un "informador" = 1 ácido nucléico
En estos subsiguientes pasos, el exceso de
sondas que no han generado producto triple son
eliminadas, los complejos sondas-moléculas
diana son unidos e inmovilizados, y alineados
en el cartucho (superficie recubierta con
Estreptavidina).
Los códigos se cuentan y se tabulan
SISTEMA DE ANÁLISIS nCOUNTER.
Complejos de Hibridación
Sondas sobrantes
El Sistema de Análisis nCounter de NanoString
es una plataforma automática y multi-aplicación
que proporciona una solución coste-eficiente
para detectar y contar grandes conjuntos de
moléculas diana de interés en un flujo de trabajo
sencillo.
Esta solución global está compuesta por:
1. Instrumentación:
Unión al Cartucho
• nCounter Prep Station.
Instrumento
automático de fluídica donde se lleva a cabo la
purificación de la hibridación, la inmovilización
y el alineamiento de los complejos para su
detección digital.
• nCounter Digital Analyzer.
Lector
fluorescente donde se cuentan y tabulan los
códigos de barras, y también permite exportar
los resultados.
Inmovilización y Alineamiento para captura de imagen y contaje de moléculas
2. Reactivos:
• Master Kit.
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Consumibles y reactivos para
el procesado de muestras, listos para
usar, sin preparación adicional requerida.
• CodeSets.
Conjuntos
de
sondas
(Informadoras y de Captura) prediseñadas o
customizadas, y controles.
Data Analyzer.
Esta combinación de instrumentación y química
optimizadas, permite que el flujo de trabajo sea
rápido y sencillo.
El primer día se prepara la hibridación, con cuatro
sencillos pasos de pipeteo, y una incubación de
entre 12-30 horas. Y, al día siguiente, la Prep
Station termina de procesar las muestras y se
leen y cuentan en el Data Analyzer.
AMPLIO ABANICO DE
ADQUISISIONES POSIBLES:
• Análisis de Expresión Génica.
• Análisis de Expresión Génica de Célula
Única.
• Análisis de miRNA.
• Análisis de Expresión de miRGE.
• Análisis de Variación de Dosis (“Copy
Number Variation”).
• Análisis de Expresión de lncRNA.
• Análisis de Expresión ChIP-String.
• Análisis de Fusión de Genes en Leucemia.
CONCLUSIÓN
El Sistema nCounter de NanoString es
la plataforma ideal para investigación
traslacional, ya que permite un alto grado
de multiplexing, supone un manejo sencillo
y rápido, una detección directa y es
coste-eficiente.
Así pues, con tan solo 15 minutos de intervención
por parte del usuario, en dos días se obtienen
más de 38.400 datos.
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5
CIENCIAS DE LA VIDA
ACEA: Analizadores celulares
en tiempo real
¿Cómo funciona?
Acea Biosciences
es una compañía
americana con
base en San Diego
que desarrolla
sistemas con
sensores microeléctricos para
realizar ensayos
celulares.
Estos equipos
proporcionan
al investigador
datos fisiológicos
muy relevantes
en tiempo real y
de manera muy
dinámica, lo que
les convierte
en sistemas
altamente
productivos
para campos de
investigación
como el
descubrimiento
de fármacos,
biología celular,
microbiología,
inmunología
y cáncer.
En estos sistemas las células se siembran
en unas placas especiales que tienen unos
electrodos en el fondo de los pocillos. Cuando
las células crecen y se expanden sobre estos
electrodos, el entorno iónico que hay entre
ellos y la solución salina con la que están en
contacto se ve alterado, lo que provoca un
aumento de la impedancia (oposición al paso de
corriente eléctrica). De este modo, cuantas más
células haya sobre los electrodos, mayor es la
impedancia en ellos.
El aumento o disminución de impedancia en el
electrodo se transforma mediante un algoritmo
matemático en un parámetro adimensional
llamado índice celular (CI, del inglés “Cell
Index”).
Así, por ejemplo:
• Cuando no hay ninguna célula adherida a los
electrodos, el índice celular es 0.
• Bajo unas mismas condiciones fisiológicas,
cuantas más células se adhieran a los
electrodos, mayor será la impedancia en ellos
y por lo tanto mayor será el índice celular. Por
lo que se puede afirmar que el índice celular
es una medida cuantitativa del número de
células adheridas a los electrodos.
• Cualquier cambio en la morfología celular
(expansión, contracción, muerte, etc.)
provocará un cambio en el índice celular.
electrode
Por lo tanto el índice celular sirve para
monitorizar cuantitativamente la viabilidad
celular, la morfología, el grado de adherencia o
el número de células.
Equipos.
Acea Biosciences consta de dos líneas de
producto xCELLigence e iCELLigence.
xCELLigence
La serie de productos de xCELLigence se
llaman RTCA (Real Time Cell Analyzer). Los
equipos que componen la serie xCELLigence
son los siguientes:
• RTCA SP: El RTCA SP (single Plate) es el
equipo más sencillo de la gama. Tiene la
capacidad para medir la impedancia de los
electrodos en una sola placa de 96 pocillos.
• RTCA MP: El RTCA MP (Multi Plate) puede
albergar hasta seis placas de 96 pocillos
para analizar la impedancia de todas ellas. El
usuario puede elegir dinámicamente en todo
momento que placas y que pocillos quiere
que el sistema analice.
• RTCA DP: El RTCA DP (Dual Plate) puede
albergar hasta 3 placas de 16 pocillos. La
característica principal de este equipo es el tipo
especial de placas que utiliza. Estas palcas
permiten al usuario realizar experimentos
electrode
without cell
baseline
cell
electrode
electrode attached
with a cell
impedance
electrode attached
with 2 cells
impedance doubly
cells
electrode
electrode with 2
strongly-attached cells
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impedance further
normales midiendo la impedancia de los
electrodos, así como realizar experimentos
de migración e invasión celular.
• RTCA HT: El RTCA HP (High Throughput)
es un equipo diseñado para una obtención
de datos a gran escala. Utiliza placas de 384
pocillos y se puede integrar con cualquier
dispensador de líquidos del mercado.
RTCA SP
• RTCA Cardio: El RTCA Cardio es un sistema
de alta resolución que, utilizando la lectura
no invasiva de la impedancia, es capaz
de monitorizar en tiempo real el latido de
cardiomiocitos en cultivo. Este equipo tiene
capacidad para una placa de 96 pocillos
diseñada especialmente para este sistema.
RTCA MP
iCELLigence
Esta línea de productos consiste en un
analizador que se sitúa dentro de un incubador
convencional de células y un iPAD como unidad
de control.
El equipo puede albergar hasta 2 placas de
8 pocillos. Los resultados de las medidas de
impedancia de los electrodos los transmite por
WiFi a la unidad de control, donde el software ya
preinstalado controla la adquisición y el análisis
de datos.
RTCA DP
iCELLigence
todas ellas respaldadas por numerosas
publicaciones en las revistas internacionales
de mayor impacto.
Entre las aplicaciones más establecidas se
encuentran:
• Ensayos de proliferación y calidad celular.
• Citotoxicidad mediada por compuestos,
células y microorganismos.
• Adhesión y expansión celular.
• Migración e invasión celular.
• Determinación del efecto citopático viral.
• Monitorización de la señalización celular.
• Monitorización de la señalización de
hormonas nucleares.
• Viabilidad celular.
Aplicaciones.
Los sistemas de Acea Biosciences permiten
estudiar sin necesidad de marcar o manipular
las células procesos tan importantes como
la adhesión, migración, invasión o viabilidad
celular. Gracias al empleo de la matriz de
electrodos se puede monitorizar en tiempo real
una serie de aplicaciones que tradicionalmente
se basaban en ensayos de punto final.
RTCA HT
Gracias a la versatilidad de la tecnología que
emplean estos equipos, existen numerosas
aplicaciones que se pueden llevar a cabo,
RTCA Cardio
1.7
0.025 ng/mL
1.6
0.25 ng/mL
1.5
2.50 ng/mL
12.5 ng/mL
1.4
25.0 ng/mL
1.3
Normalizad Cl
% Control
A
50.0 ng/mL
1.2
EGF
1.1
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
-0.1
-1
1
10
100
(EQF) ng/mL
0.9
0.8
0
20
40
60
Time (minutes)
80
100
120
EC50
ACEA RT.
CES
ELISA EGFR
(P-1050)
0.9 ng/mL
2.0 ng/mL
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7
CIENCIAS DE LA VIDA
Sistema de aislamiento y purificación de
células tumorales circulantes
El sistema IsoFlux
es un equipo
diseñado para
aislar y purificar
células tumorales
circulantes (CTC)
de muestras
biológicas.
Este sistema,
recientemente
desarrollado por la
compañía Fluxion,
utiliza la tecnología
de canales
microfluídicos junto
con la tecnología
de partículas
inmunomagnéticas
para aislar las CTC
y depositarlas en
un volumen muy
bajo que permite
su posterior
análisis mediante
otras técnicas
Las células tumorales circulantes son células
provenientes de un tumor primario que se
introducen en el sistema vascular y circulan
libremente por él. Este tipo de células constituyen
el inicio del crecimiento de tumores adicionales
(metástasis) en otros órganos vitales y por lo
tanto se las considera el origen del mecanismo
responsable de la mayor parte de las muertes
relacionadas con cáncer. Por este motivo, la
detección, el aislamiento y el análisis molecular
de este tipo de células suponen uno de los
mayores retos en el campo de la investigación
contra el cáncer.
El sistema IsoFlux, basándose en las ventajas de
los microcanales, utiliza la tecnología CellSpot
para purificar y aislar las CTC y depositarlas en
un formato ideal para aplicaciones moleculares
de nueva generación. La tecnología CellSpot
aumenta la pureza, la integridad y el rendimiento
de las células aisladas.
Este equipo ha sido testado y validado para
aislar CTC de una gran variedad de tumores,
como tumores de mama, próstata, colon, pulmón
y páncreas. Hay múltiples tipos de muestras
que pueden ser usadas en esta plataforma,
por ejemplo sangre entera, sangre fraccionada,
sangre animal, tejidos disociados y células en
cultivo. Gracias a su tecnología CellSpot, se
asegura siempre una alta pureza y viabilidad de
las células aisladas, así como una gran calidad
en la transferencia de estas células a análisis
posteriores.
Ventajas del sistema IsoFlux.
• Alta recuperación y pureza de CTC.
• Anticuerpos de captura definidos por el
usuario. No es una plataforma cerrada.
• Fácil transferencia de las CTC para análisis
posteriores.
8 IZASALAB 1/2013
• Bajo volumen de elución, <5 µl.
• Formato de elución compatible con técnicas
moleculares.
• Puede procesar hasta 4 muestras al mismo
tiempo.
• Control de temperatura a 4 ºC para evitar
uniones inespecíficas.
¿Cómo funciona?
1. Una
muestra
biológica
procesada
adecuadamente se incuba con las
partículas magnéticas. Una vez incubadas,
se deposita la muestra en el receptáculo
de entrada de los cartuchos IsoFlux. A
continuación se coloca la pieza CellSpot con
el imán dentro sobre la zona de aislamiento.
Sample inlet well
Wash well
Waste well
Isolation zone/ CellSpot cap
Recovery tube
3. Una vez terminada la fase de aislamiento,
el CellSpot se retira y se coloca
automáticamente sobre un tubo de
microcentrífuga. Este tubo se coge y se
invierte varias veces para resuspender las
células aisladas en el buffer de elución.
Una vez ahí, las células están listas para su
posterior análisis.
Microfluidic flow channel
2. Una vez dentro del equipo la muestra fluye
a través de los microcanales y llega hasta la
zona de aislamiento. Allí el mayor espacio de
esta zona provoca que la muestra fluya más
despacio a medida que pasa por el campo
magnético que genera el imán. Las células
marcadas con las partículas magnéticas
son atraídas por el imán en contra de la
gravedad quedando retenidas en la parte
inferior del CellSpot. Posteriormente, unos
ciclos de lavados aseguran una alta pureza
e integridad de las muestras.
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9
CIENCIAS DE LA VIDA
Primer Sistema nCounter de NanoString
instalado en España (Vall D´Hebrón
Instituto de Oncología) al servicio de
mejorar el diagnóstico de cáncer de mama
Aleix Prat, Principal Investigator,
Translational Genomics Group.
LA EXPRESIÓN GÉNICA MEJORA
LA DEFINICIÓN DE UN SUBTIPO
DE CÁNCER DE MAMA.
Este hallazgo, recién publicado en Journal of
Clinical Oncology, modifica la actual definición
de este tipo de tumores, asegura un mejor
diagnóstico minimizando los errores de
clasificación y, con ello, mejora el abordaje
terapéutico y el pronóstico de las pacientes con
este subtipo de cáncer de mama.
10 IZASALAB 1/2013
H
ER
ric
2en
ik
e
he
d
En los últimos años, la expresión génica ha
identificado dos grandes grupos de tumores
hormonosensibles
conocidos
como Luminal A y Luminal B,
y los tratamientos se basan en
esta clasificación, por lo que
debe ser muy precisa.
al
-L
in
al
B
El estudio compara los datos del tumor,
obtenidos mediante expresión génica (Sistema
nCounter de NanoString con PAM50), con
los datos histopatológicos y propone una nueva
definición que mejora la actual clasificación de
estos tumores en la práctica clínica diaria. El
hallazgo modifica la actual definición de este
tipo de tumores, asegura un mejor diagnóstico
minimizando los errores de clasificación y,
con ello, mejora el abordaje terapéutico y el
pronóstico de las pacientes con este subtipo de
cáncer de mama, ha explicado el doctor Prat
(Jefe del grupo de Genómica Traslacional del
Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO) y
oncólogo de la Unidad de Cáncer de Mama del
Hospital Universitario Vall d´Hebron).
B
as
Lu
m
al
m
or
N
Lu
m
in
al
A
Un estudio llevado
a cabo por el Vall
d’Hebron Instituto
de Oncología
(VHIO) junto al
Grupo cooperativo
GEICAM y otros
investigadores
americanos y
canadienses
ha supuesto
un cambio en
la definición
de tumores de
mama hormonosensibles.
“Los tumores Luminal A
tienen un buen pronóstico con
tratamiento hormonal, mientras
que los tumores Luminal B tienen
un pronóstico desfavorable y
requieren, en la mayoría de
casos, la administración de
quimioterapia. El problema
radica en que la definición
actual de estos dos grupos
mediante datos histopatológicos
es imperfecta y, por lo tanto,
necesitamos algún parámetro
más, al margen de los que
ya existen, que nos ayude a
afinar aún más el diagnóstico
histopatológico de los tumores
Luminal A y B”, explica el Dr. Aleix Prat.
La clave sigue siendo la expresión génica. Las
técnicas que, sin duda, dan una información
más completa y real de cada tumor son las de
expresión génica.
“Comparado con los datos histopatológicos,
los test basados en la expresión génica nos
proporcionan un perfil molecular más exacto de
cada tumor y una estimación más detallada de
la probabilidad de recaída. El motivo es que, en
vez de determinar 3 o 4 marcadores, estamos
evaluando miles de marcadores de una sola
vez. Ahora bien, estas técnicas genómicas no
están disponibles habitualmente en la práctica
clínica diaria”, comenta el Dr. Aleix Prat, que
recientemente ha sido galardonado con el tercer
Premio Internacional para la Investigación en
Cáncer de Mama, precisamente por su empeño
en acercar las técnicas de expresión génica
a la práctica clínica diaria. “En este estudio
hemos evaluado un test genómico conocido
como PAM50 que, a diferencia de otras pruebas
disponibles, nos permite caracterizar mejor el
cáncer de mama a nivel biológico”, sigue el Dr.
Prat.
En el VHIO, se espera poder disponer de este
test durante el 2013.
CIENCIAS DE LA VIDA
Heterogeneidad de las imágenes obtenidas
mediante MSOT en cáncer
La Microscopía
Óptica intravital
juega un papel muy
importante en la
investigación de la
biología del cáncer,
sin embargo, sólo
se pueden obtener
imágenes de
calidad de menos
de un milímetro
de profundidad.
Por otra parte,
las imágenes
fluorescentes
actuales sólo
resuelven
superficialmente
los parámetros
tumorales, con lo
que no se podrá
reflejar con detalle
ni precisión, la
fisiopatología
del cáncer.
A este tipo de estudios ha llegado la Tomografía
Multispectral Optoacústica (MSOT), encaminada
a la obtención de imágenes de cortes de tejidos
in vivo de tumores enteros a profundidades no
disponibles para la microscopía y a resoluciones
no disponibles para las técnicas macroscópicas
actuales.
La heterogeneidad de la biodistribución de la
fluorescencia en el tejido canceroso puede ser
visualizada en tiempo real, permitiendo elaborar
ideas sobre la acumulación y tiempos de
circulación intra-tumoral de los agentes ópticos.
Hasta la fecha, dicha resolución espacial y
temporal no se había descrito para los actuales
métodos de obtención de imágenes ópticas .
La distribución de los agentes dirigidos
contra tumores y de la heterogeneidad de la
hemoglobina oxigenada y desoxigenada, revelan
que las imágenes obtenidas con epiiluminación
fluorescente, pueden llevar a conclusiones
erróneas acerca de la biología y fisiología del
tumor subyacente. MSOT permite observaciones
significativamente más precisas y detalladas de
los parámetros cancerosos en todo el tumor.
Esto puede desplazar a la obtención de imágenes
ópticas a la hora de aventurar conclusiones en
favor de la visualización precisa de contrastes
endógeno y exógeno a lo largo de tumores
enteros.
FIGURA 1: Mejora del contraste dinámico en ratones desnudos con tumor 4T1.
(A) Fotografía de un BALB / c nu / nu ratón que presenta tumor subcutáneo 4T1; La línea discontinua
indica el plano de imagen de la sección transversal (B, C, D, F, G) en la que se obtuvieron imágenes
MSOT (parte superior izquierda a parte inferior derecha) antes e inmediatamente, 20 minutos, 4
horas y 24 horas después de la inyección de ICG. Las señales resueltas multiespectralmente se
superponen en verde.
(E) Imagen obtenida por Epifluorescencia a las 24 horas. Hay que tener en cuenta que la señal de
Epifluorescencia sugiere presencia de ICG en todo el tumor, mientras que la sección transversal en
vivo revelada con MSOT, muestra que la señal ICG sólo está presente superficialmente.
Figura 1:
Mejora del
contraste
dinámico
en ratones
desnudos
con tumor
4T1.
FIGURA 2: MSOT
de hemoglobina e integrina.
desnudos con tumor 4T1.
Figura 2: MSOT de hemoglobina
e integrina. Marcador
fluorescente en ratones
desnudos con tumor 4T1.
Marcador
fluorescente en ratones
(A) Imagen MSOT obtenida 6 horas después de la inyección. Se observan señales del marcador
fluorescente resueltas multiespectralmente (marcado en color verde,la flecha indica el tumor).
(B) Imagen de fluorescencia de la correspondiente criosección (a la derecha), obtenida para la
validación.
(C,D) Distribución de la oxihemoglobina (rojo) y
la desoxihemoglobina (azul) en el tumor gracias
a la resolución multiespectral, en los días 6 (C) y
13 (D) posteriores a la inyección.
El recuadro es una fotografía de la sección
criogénica correspondiente. Las flechas indican
las regiones de hemoglobina desoxigenada en
el núcleo del tumor. Hay que tener en cuenta
que la sonda de inyección no se observa en
las áreas del tumor con oxigenación reducida.
(IntegriSense750, PerkinElmer).
IZASALAB 1/2013 11
Figura 3: Visualización de la perfusión del tumor con ICG.
En ratones Balb/c un/nu se implantaron ortotópicamente células tumorales 4T1 en el panículo adiposo
mamario. Los ratones fueron inyectados con 70nmoles ICG vía intravenosa en la vena de la cola y las
imágenes fueron adquiridas con MSOT a 800 nm con una frecuencia de 10 Hz durante 10 minutos.
El análisis ROI se realizó en diferentes regiones del tumor, revelando una alta heterogeneidad de
perfusión dentro del tumor. El animal fue sacrificado después para la comparación e interpretación
histológica.
Figura 3: Visualización de la
perfusión del tumor con ICG.
(A) La imagen de Fluorescencia/criostato,
muestra la distribución de ICG: de acuerdo con el
análisis MSOT (B), la señal más alta se detectó
en vasos sanguíneos con un gran diámetro en
la base del tumor (rojo) y en el interior del tumor
(negro). Una tasa de perfusión más baja se
puede detectar en los vasos más delgados en la
base del tumor (azul). Una perfusión retardada
y de menor intensidad se detecta en el núcleo
sólido del tumor que se compone principalmente
de células necróticas. El gráfico (C) muestra la
señal MSOT a lo largo del tiempo en diferentes
regiones de interés.
Gráfico C.
En general, las características únicas de la
tecnología MSOT podrían cambiar la utilidad
de las actuales técnicas ópticas de imagen
empleadas en la investigación contra el cáncer
mediante la combinación de la capacidad
funcional y molecular de los métodos ópticos
y la resolución comparable a la formación
de imágenes por ultrasonido o resonancia
magnética.
Además, las señales de los reactivos de
contraste administrados exógenamente de
forma simultánea pueden ser separadas de las
de otros componentes intrínsecos tales como
la hemoglobina oxigenada y desoxigenada. La
tecnología MSOT, por tanto, puede proporcionar
simultáneamente información cuantitativa sobre
la biodistribución y la oxigenación de los órganos
y tumores.
Este enfoque también podría ser adecuado
para diversas aplicaciones en entornos clínicos,
ampliando así las capacidades de la actual
imagen óptica clínica.
Protocolo de Imagen MSOT
Sistema de
Adquisición
Adq.
single/frec.
muestreo
Adq. Multiespectral
Método de análisis
MSOT
Scanner para
animales
pequeños
10Hz
ICG
700/730/760
/800/850 nm
Reconstrucción
tomográfica con
spectral unmixing
Integrisense
750/700/730/750/7
60/800/850
Oxi-Desoxihemoglobina
700/730/760/800/850 nm
12 IZASALAB 1/2013
CENTRIFUGACIÓN
¿Centrifugar equilibrando a ojo?
Automatic Rotor Imbalance Equilibrating
System ARIESTM o cómo centrifugar
masas distintas sin equilibrarlas
Un requisito
imprescindible
para una correcta
centrifugación
es que el rotor
esté equilibrado.
El desequilibrio
es siempre
indeseable en
centrifugación.
La tecnología ARIESTM, Automatic Rotor
Imbalance Equilibrating System, permite
centrifugar masas distintas pero con el rotor
equilibrado. ARIESTM identifica y corrige
automáticamente el desequilibrio.
Esta capacidad elimina la necesidad del pesado
previo y con ello abordamos el proceso de forma
distinta; por ejemplo, contamos simplemente el
número de tubos, llenamos los recipientes a ojo
o directamente colocamos masas que pueden
ser distintas.
¿CÓMO SE CONSIGUE?
El rotor incorpora el circuito Smart BalanceTM
que funciona mediante el movimiento de masas
esféricas. La energía de vibración que produce
el mismo desequilibrio induce su movimiento y
en una reacción instantánea se corrige en un
tiempo muy breve el desequilibrio.
Desequilibrio
Bolas
Aceite
¿QUÉ SUCEDE EN EL CIRCUITO
SMART BALANCETM ?
fuerte para causar ningún efecto en nuestro
“aparato”.
Si fijamos la rueda y la empujamos ligeramente
en cualquiera de las direcciones radiales, la
barra se tuerce ligeramente y si continuamos
dejándola girar recupera su posición y si sigue
girando se inicia un movimiento de vaivén de
la barra. La frecuencia del movimiento depende
de la masa de la rueda y la longitud y rigidez de
la barra. Démosle a esta frecuencia el adjetivo
de crítica. Supongamos que esta particular
combinación rueda/barra realiza 3 movimientos
completos (ida y vuelta) por segundo.
Veamos el dibujo del movimiento:
Hagamos como Albert Einstein cuando usaba el
“gedanken experiment”, (experimento imaginado
pero no realizado) para llegar a entender la
sutilidad de la física y ya que una imagen vale
más que 1000 palabras intentemos ver cómo
funciona este artilugio de Beckman Coulter para
equilibrar rotores.
Imaginemos que cogemos una rueda de bicicleta
le quitamos el neumático y fijamos dos bolas
pesadas en la superficie interior del neumático,
una al lado de la otra y volvemos a poner el
neumático. Coloquemos la rueda así preparada
en el extremo de una barra de modo que pueda
girar y fijemos el otro extremo de la barra muy
fuertemente (ver dibujo). Asumamos que la
fuerza de la gravedad no es suficientemente
IZASALAB 1/2013 13
Ahora en vez de fijar la rueda, hagámosla rodar,
no muy rápido. El sentido común y la experiencia,
nos dicen que el punto más pesado de la rueda
será lanzado hacia fuera por la fuerza centrífuga
y causará que la barra se doble mientras sufra la
fuerza centrífuga. Dicho de otro modo, el punto
pesado es también el punto alto, donde alto
significa “el más lejano del eje de rotación”.
Veamos el dibujo:
A medida que la velocidad de rotación se hace
mucho más alta que la velocidad crítica ese
ángulo se va acercando más y más a 180º
de modo que el punto alto de la rueda está
prácticamente en una posición OPUESTA al
punto pesado. Sorprendentemente las cosas
son de este modo a alta velocidad. No hay
“explicación” para esta conducta contraria a la
intuición… es simplemente el modo en el que
funcionan los sistemas resonantes:
Pesado
Alto
Punto pesado = Punto Alto
Lo que el sentido común no nos dice, pero si
lo hacen las matemáticas y los experimentos
es que esta conducta simple cambia cuando la
frecuencia de rotación de la rueda se aproxima
a la crítica descrita anteriormente, por ejemplo
cuando la rueda se aproxima a 3 revoluciones
por segundo: ¡A esa velocidad el punto alto y
el punto pesado no están ya muy cerca uno de
otro!
En lugar de eso se separan 90º de este modo:
AllegraTM X-15R
Velocidad
Crítica
Preguntémonos ahora si, en lugar de pegar
ambas bolas a la superficie del neumático, lo
hacemos solo con una, con lo que la otra bola
es libre de rodar libremente a lo largo de la cara
interna del neumático
En este caso ambas bolas serán lanzadas juntas
a bajas velocidades, sin embargo a medida que
la rueda se aproxime a la velocidad crítica y el
punto pesado intenta escaparse del punto alto,
como no hay adhesivo que la fije la bola, ésta
simplemente se desplaza: he aquí un dibujo:
Bola
Fija
Bola
Móvil
Velocidad
Crítica
AllegraTM X-12R
14 IZASALAB 1/2013
Se va moviendo hasta que está en la posición
opuesta de la bola fija de este modo:
Bola
Fija
se aproxima a la velocidad crítica, las bolas se
mueven desde el punto pesado y mantienen el
movimiento hasta que no hay más desequilibrio.
La anterior explicación es una descripción muy
simplificada en los siguientes aspectos:
Bola
Móvil
a) Las bolas del dispositivo, no pueden ocupar
todas la misma posición angular con respecto
al vector de desequilibrio por lo que no todas
están representadas en el dibujo.
b) Dado que las bolas tienen inercia rotacional
tienden a sobrepasar su posición de equilibrio.
por ello en vez de un único desplazamiento
hasta su destino final tienden a hacer varios
movimientos hasta alcanzar su posición final.
El uso de líquidos viscosos en el dispositivo de
auto-equilibrado reduce el tiempo en el que se
alcanza el equilibrio. Una viscosidad excesiva,
en cambio, lo aumenta. La fluidez correcta es
un compromiso entre que se produzcan unos
cuantos desplazamientos y el tiempo que
tengamos para que se produzca el equilibrio.
¡Voilà! ¡El sistema rueda/bolas se ha equilibrado
a sí mismo! ya no hay desequilibrio, no hay
fuerzas tangenciales sobre las bolas móviles y
la rueda ha alcanzado un equilibrio rotacional.
La descripción anterior es lo que sucede cuando
un
dispositivo “can-balance” se usa para
equilibrar un rotor: El papel de la bola fija lo
juega el desequilibrio de rotor y el de bola móvil
lo juegan un conjunto de bolas contenidas en
el dispositivo. El principio básico es el mismo
que el descrito anteriormente: A medida que
c) Para un dispositivo con múltiples bolas hay
más de una única posición de las bolas en las
que se pueda producir el equilibrio.
Y EN LA VIDA REAL,
¿DÓNDE PODEMOS USAR
ESTA TECNOLOGÍA?
Beckman Coulter, ofrece este sistema
patentado implementado en varios
rotores, entre ellos:
• El rotor SX4750A (4 x 750 mL, 5250
xg, 4740 rpm) que pueden usarlo los
modelos AllegraTMX-12, AllegraTMX12R y AllegraTMX-15R y que es
capaz de compensar hasta 50 g de
desequilibrio entre cestillos opuestos.
• El rotor JS-4.2A (6 x 1000 mL, 5020
xg, 4200 rpm) que puede usarse en
las series Avanti J-HC y J6-MI y el
JS-4.2SMA (6 bolsas de sangre, 4900
xg, 4200 rpm) para J6-MI que son
capaces de compensar activamente
hasta 100 g de desequilibrio entre
cestillos opuestos.
IZASALAB 1/2013 15
ANATOMÍA PATOLÓGICA
Equipamiento para preparación de
muestras en Anatomía Patológica
SLEE Medical
ofrece la totalidad
del equipamiento
necesario para
preparación
de muestras
histológicas.
Desde sencillos
microtomos
manuales y
criostatos de
sobremesa, hasta
procesadores
de tejidos,
estaciones
de inclusión
en parafina,
teñidores...
MICROTOMOS
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Microtomos rotatorio automáticos, semiautomáticos y manuales para seccionamiento de especímenes parafinados y plásticos.
Criostato de pie SLEE Modelo MNT completamente automatizado en avance, retracción y seccionamiento.
Diseñados para aplicaciones de rutina, así
como de investigación en los campos de la
medicina, la biología y la industria.
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investigación.
Configurables totalmente en cuanto a cabezal, soportes portacuchillas o cuchillos para
diferentes aplicaciones.
Emplea un microtomo rotatorio de alta estabilidad mecánica que, además, permite el
empleo intercambiable de cuchillo de acero
así como de hojas de cuchilla desechable.
Con motor de seccionamiento completamente programable y velocidad ajustable a
gusto del usuario.
Cámara de trabajo de grandes dimensiones
optimizada para la manipulación y una cómoda disposición de los utensilios de trabajo. Incluye 24 posiciones para la preparación de muestras.
Microtomo.
Criostato.
16 IZASALAB 1/2013
PROCESADORES DE TEJIDOS
Procesador de tejidos automático que cumple todos los requisitos de la histo-patología de hoy, en materia de seguridad de la
muestra, rapidez de procesamiento, flexibilidad, protección del medio ambiente y economía.
Sistema Totalmente automatizado de gestión de reactivos.
Posibilidad de funcionamiento con un procesador rápido sin utilización de microondas (EHE – enhanced heat exchanger). El
innovador y patentado intercambiador de
calor (EHE) permite el procesamiento de
tejido sin microondas más rápido disponible hoy en día. Los reactivos son precalentados asegurando así un máximo de homogeneidad y seguridad en el procesamiento
del tejido.
Control mediante pantalla táctil.
Procesador de tejidos.
ESTACIÓN DE INCLUSIÓN
EN PARAFINA
Unidad modular de gran capacidad para la
inclusión de muestras de tejidos en parafina
de forma fácil y cómoda.
Estación de inclusión en parafina.
Consta de tres unidades independientes: un
eficiente dispensador de parafina (MPS P),
una plataforma de enfriamiento (MPS C) y
una unidad de precalentamiento (MPS W).
Cada una de ellas con control electrónico de
temperatura independiente.
IZASALAB 1/2013 17
MICROSCOPÍA ÓPTICA
Nuevo módulo JOBS para el software de
análisis de imagen Nikon NIS-ELEMENTS
El módulo JOBS
le permitirá la
creación de
experimentos
multidimensionales
con una flexibilidad
y facilidad de
uso hasta ahora
nunca vistos
Los software de análisis de imagen permiten la
creación de experimentos multidimensionales
hasta un máximo de 6 dimensiones (X, Y, Z,
longitud de onda, tiempo y posición de la platina
motorizada). El módulo JOBS permite extender
en gran medida la funcionalidad del módulo
de adquisición 6D de NIS-ELEMENTS lo que
permite la creación de experimentos que hasta
ahora no eran posibles.
• Permite un alineamiento sencillo de cualquier
placa para que al realizar un experimento no
se cometan errores a la hora de escanear los
pocillos.
• Dentro de cada placa multiwell o placa de
cultivo, permite seleccionar individualmente
cada pocillo, permitiendo gestionar cada
pocillo en función de las drogas que se
encuentren en los mismos.
NUEVA FUNCIONALIDAD
CON TODO TIPO DE
PLACAS DE CULTIVO.
GRAN FLEXIBILIDAD A LA HORA
DE ANALIZAR LOS POCILLOS
DENTRO DE CADA PLACA.
• Soporta todo tipo de placas de cultivo y
multiwell. Si la placa utilizada no se encuentra
en la base de datos, el usuario puede añadir
fácilmente una placa específica en el software.
• Para cada pocillo de cada placa posee varios
modos de obtener la imagen:
• Escaneo de la totalidad del pocillo.
• Escaneos al azar incluyendo o no el
punto central e incluyendo o no los
puntos de la periferia del pocillo.
• Escaneos con patrones regulares.
• Escaneos en Z con o sin autofoco.
• Para cada imagen dentro de cada pocillo
y también en el eje Z, se pueden realizar
capturas con cualquier combinación del
microscopio incluyendo combinaciones de
epi-fluorescencia y luz transmitida.
Indicación en función del color de las
drogas en cada pocillo.
Escaneo de un pocillo
con un objetivo 10x,
diferentes puntos
al azar sin puntos
periféricos.
18 IZASALAB 1/2013
Selección individual de pocillos dentro de
una placa multiwell.
PERMITE COMPENSAR LAS
DIFERENCIAS DE PLANO
FOCAL DE LOS DIFERENTES
FLUOROCOMOS DE LA MUESTRA.
•Simplemente debe indicarse el focus
offset para cada fluorocromo para la
realización de la compensación del plano
focal de los diferentes fluorocromos de
la muestra.
Focus offset en JOBS.
GRAN FLEXIBILIDAD A LA HORA
DE CAMBIAR el EXPERIMENTO EN
FUNCIÓN de QUE SE CUMPLAN
CIERTAS CONDICIONES.
El usuario sólo tiene que
definir los parámetros que
se encuentran en el menú
superior izquierdo y pulsar
continuar para completar el
experimento
• Permite la inclusión de condiciones para la
realización de ciertos experimentos sólo si se
cumplen ciertos parámetros.
• Permite la generación de bucles para la
realización del mismo experimento en uno o
varios pocillos varias veces en caso que sea
necesario.
• Permite cambiar el objetivo durante los
experimentos.
• Permite pre escanear la muestra con objetivos
de bajo aumento para posteriormente realizar
un escaneo a alto aumento en modo normal
o confocal.
• Permite la interacción con el usuario
añadiendo preguntas en el experimento.
• Permite la realización de macros y la inclusión
de variables dentro del experimento para
personalizar todavía más los experimentos.
• Permite enviar SMS o correos electrónicos al
usuario para avisarle de ciertos eventos que
se puedan producir en el experimento.
EL MÓDULO JOBS ASIMISMO
POSEE UN POTENTE MÓDULO
DE ANÁLISIS DE IMAGEN.
• Permite el análisis inmediato de las imágenes
del experimento y en función de ese análisis
variar el propio experimento.
• Un ejemplo de ello podría ser hacer un
escaneo previo de todos los pocillos
de una placa multiwell y realizar o no
el experimento multidimensional en
cada pocillo en función del nivel de
fluorescencia obtenido en el primer
escaneo.
Módulo de análisis en JOBS.
MODO WIZARD PARA LA
REALIZACIÓN DE EXPERIMENTOS
DE UNA FORMA MUY INTUITIVA.
• Cualquier usuario aunque no sea experto
en análisis de imagen puede realizar los
experimentos más complejos con el modo
Wizard de JOBS. Este modo permite la
realización de experimentos extremadamente
complejos con unos pocos clics de ratón.
CONCLUSIÓN
El módulo JOBS abre nuevos caminos en
la experimentación multidimensional no
explorados hasta ahora.
Con JOBS, flexibilidad, potencia y facilidad
de uso ya no van a estar reñidos a la hora
de diseñar y llevar a cabo sus experimentos.
IZASALAB 1/2013 19
POTENCIAL Z
Medida de potencial Z con
tecnología PALS
El ZetaPALS
de Brookhaven
Instruments es
un analizador
de potencial Z
que emplea la
técnica PALS
(Phase Analisis
Light Scattering)
original, basada
en los conceptos
desarrollados en
la Universidad
de Bristol, y que
aporta ventajas
claras respecto a
otros sistemas.
La repulsión electrostática de las
partículas coloidales es a menudo la
clave para comprender la estabilidad
de cualquier dispersión. La medida de
la movilidad electroforética, incluso en
disolventes no polares, proporciona
una valiosa información.
Las medidas en agua u otros disolventes
polares son sencillas y pueden realizarse de
forma rápida con analizadores como el ZetaPlus
de Brookhaven. Estas medidas normalmente
cubren el rango ± 9 - 100 mV, correspondiente a
movilidades de ± 0,5 - 8 x 10-8 m2/Vs.
Las medidas en líquidos de baja constante
dieléctrica, alta viscosidad, muestras con
alta concentración salina, o cerca del punto
isoeléctrico implican movilidades 10, 100
o incluso 1000 veces menores. La medida
tradicional de potencial Z sencillamente falla
en estas circunstancias, o produce resultados
con muy poca repetibilidad. Con el ZetaPALS,
es posible realizar estas medidas en 30-50
segundos, con repetibilidades típicas de 1-2%.
Tecnología PALS.
El electrodo se introduce en una
cubeta estándar de plástico para
realizar la medida.
A diferencia de la técnica tradicional, denominada
velocimetría doppler de láser, la técnica PALS
no requiere la aplicación de campos eléctricos
altos, que pueden producir problemas de
calentamiento.
En la medida
PALS por análisis de fase de luz
dispersada, solo se requiere que
las partículas se muevan una
fracción de su propio diámetro para
proporcionar buenos resultados.
Por ejemplo, a una concentración
salina 3 molar y con un campo
eléctrico tan bajo como 1 o 2 V/cm,
se induce un movimiento suficiente
como para conseguir excelentes
resultados.
Diseño único de celda.
El diseño único de celda empleado en el
ZetaPALS elimina el flujo electroosmótico,
y por lo tanto elimina la necesidad de tener
que corregirlo con cualquiera de los métodos
empleados en otros instrumentos, tales como
búsqueda de capa estacionaria. De esta
forma el usuario se libera de la necesidad de
emplear correcciones y alineamientos porque,
simplemente, no son necesarios.
20 IZASALAB 1/2013
Nuevo ZetaPALS de diseño compacto.
La celda estándar ZetaPALS consiste en una
cubeta de plástico de coste muy reducido, en la
que se insertan los electrodos de Pd, tal y como
puede verse en la fotografía. Los electrodos se
sitúan a una distancia de tan solo 3,7 mm, lo que
permite conseguir campos eléctricos elevados
sin necesidad de aplicar voltajes altos, lo que
podría provocar calentamiento de la muestra
y por lo tanto movimientos de convección. La
cubeta de plástico es desechable, eliminando
cualquier posible contaminación cruzada. Los
electrodos se pueden emplear un número
indefinido de veces. Además, su limpieza entre
muestras es muy sencilla al tener un muy fácil
acceso.
La medida en disolventes agresivos, tales como
di-metil formamida, tetrahidrofurano o metil
etil cetona se realiza fácilmente empleando
electrodos especiales resistentes a disolventes
y celdas de vidrio.
El
ZetaPALS
es
un
instrumento
extraordinariamente flexible que permite la
medida de potencial Z tanto por la técnica de
análisis de fase de luz dispersada (PALS), con
una excelente sensibilidad, como por la técnica
clásica de velocimetría doppler de láser, capaz
de detectar distribuciones multimodales de
potencial Z. Además, es posible opcionalmente
medir la distribución de tamaño de partícula
en el rango nanométrico por dispersión de luz
dinámica (DLS - Dinamic Light Scattering).
VENTAJAS CLAVE
• Eliminación del flujo electroosmótico y la
necesidad de su corrección.
• Electrodos paralelos muy cercanos que
requieren la aplicación de voltajes bajos
eliminando problemas de calentamiento.
ESPECTROMÉTRÍA / COLOR
Medida del color en continuo de forma fácil
con el SpectraTrend® HT de HunterLab
El espectrofotómetro
SpectraTrend HT
de última generación
de HunterLab® eleva
el control de calidad
del color a su más
alto nivel con su
diseño 0/30 y así
lograr la máxima
precisión en la
medida del color.
Combinando
flexibilidad,
simplicidad y
rendimiento, el
SpectraTrend refleja
casi 60 años de
innovación en la
medida del color
con un sistema fácil
de usar, compacto,
en continuo y
sin contacto.
MÁS CONECTIVIDAD.
• Comunicaciones estándar Ethernet que
permite varias ubicaciones de los sensores y
conexiones a cualquier PC de la red.
• No tiene puertos COM para configurar o
limitaciones por las distancias.
• Opción de salida analógica 4-Channel que
permite conexiones a PLC planta.
• Conexión fácil con PC por medio del uso del
software EasyMatch OL-ST de HunterLab.
MÁS SENCILLEZ.
Fácil de manejar para todos sus retos de medida
del color:
• Pulsadores ergonómicos en el panel
frontal para la configuración, medición,
estandarización y diagnóstico.
• Fácil de leer gracias a su pantalla de color de
alta resolución del panel frontal de 3,7 " [94
mm] en diagonal.
• Comunicaciones estándar Ethernet que
permite varias ubicaciones de sensores y
conexiones a cualquier PC de la red.
• Compacto que requiere muy poco espacio en
producción.
• Flexible en cuanto a los modos de medida
de color - Medida de una pieza individual
utilizando una función de detección de
producto o medida de varios productos
programados en flujo continuo.
• Software EasyMatch OL-ST que proporciona
pantallas de visualización de datos
configurables por el usuario, gráficos de
tendencias, y menús de configuración de
productos.
• Derechos de acceso y restricciones multinivel para los administradores y operadores.
• Flexibilidad de muestreo para medir de todo:
sólidos opacos, molturados, gránulos y
pellets.
• Espectrofotómetro de alta velocidad y seguro
protegido por carcasa de NEMA4.
• Gran capacidad de
almacenamiento de
muestras en el sensor para hasta 250
configuraciones de productos distintos con
sus tolerancias y el almacenamiento ilimitado
con software EasyMatch OL-ST .
• Mediciones de alta velocidad (6 por segundo)
que proporciona una mayor área de producto
medido y mejora del promedio .
• Intervalo de compensación alturas de
2-pulgadas [50 mm] para diferentes tasas de
flujo de producto o superficies irregulares.
• Medida de color del producto de borde a
borde gracias a su detector incorporado de
distancia de alta velocidad.
• Opciones avanzadas de filtrado que
proporcionan la capacidad de diferenciar
entre el producto y el fondo basada en la
altura y / o gama de color aceptable.
Más rendimiento.
Más capacidades para un mayor rendimiento y
mejores resultados:
• Fuente de luz LED de larga vida útil y
óptica fiable que aseguran bajo coste de
mantenimiento.
• Señal de salida de alta intensidad para
medidas fiables incluso en los productos
oscuros.
IZASALAB 1/2013 21
ESPECTROMETRÍA / AA
Análisis de cobre y zinc en vino mediante
Espectrometría de Absorción Atómica
La espectrometría
de absorción
atómica es
la técnica
empleada para
la determinación
rutinaria de cobre
y zinc en el control
de calidad de
muestras de vino.
El vino es uno de los productos culturales más
antiguos de la historia de la humanidad. La
evidencia arqueológica más antigua conocida
sobre la producción de vino es una prensa de uva
y fruta de 8000 años de antigüedad encontrada
cerca de Damasco.
El conocimiento de los efectos medicinales del
vino también datan de esa época. Hipócrates
(460-377 a. C.) recomendaba vino diluido con
agua como remedio contra dolores de cabeza y
desórdenes digestivos.
Métodos espectroscópicos
para control de calidad.
Para la producción del vino se requiere un
meticuloso procedimiento de control de calidad.
En cada paso del proceso de producción se
emplean métodos espectroscópicos tales como
AAS, ICP, IRFT y UV-VIS para aseguramiento
de la calidad o caracterización del producto.
Para la determinación cuantitativa de cobre y
zinc, el método de elección es la espectrometría
de absorción atómica. La sensibilidad de la
AA-7000F de Shimadzu (ver Figura 2) en
atomización por llama permite un análisis rápido
y preciso.
Figura 1. Uvas empleadas
en la producción de vino tinto.
Estándares de calidad.
Los estándares de calidad se fijan en las
regulaciones de cada país y en la nueva
regulación de la Unión Europea sobre el vino
desde 2009, que incluye la clasificación de los
vinos de diferentes denominaciones de origen,
el proceso de producción, concentraciones
de alcohol y las concentraciones máximas
permitidas de varios elementos (ver Tabla 1).
Element
MAX. Concentration
(mg/L)
Al
8.00
As
0.10
B
80
Cd
0.01
Cu
2.00
Pb
0.25
Sn
1.00
Zn
5.00
Tabla 1. Concentraciones máximas
permitidas en vino de varios
elementos.
Trabajo experimental.
El control de cobre y zinc es una aplicación
típica para el espectrómetro de absorción
atómica de llama Shimadzu AA-7000F. Se
realiza una secuencia totalmente automática en
combinación con el automuestreador ASC-7000.
Figura 2. Espectrómetro de absorción atómica Shimadzu AA-7000.
22 IZASALAB 1/2013
El cobre en concentraciones por encima de 1
mg/L tiene una fuerte influencia en la calidad
del vino. Puede provocar un sabor metálico
amargo, además de generar turbidez. Las
concentraciones altas de cobre generalmente
se producen por la mezcla Burdeos o caldo
bordolés, que consiste en una mezcla de
sulfato de cobre y cal, y que se emplea como
fungicida en los viñedos. Fue inventado en la
región francesa de Burdeos, donde se conoce
como Bouillie Bordelaise. Este fungicida se ha
empleado durante más de un siglo y se sigue
Figura x. Recta de calibración de Cu.
Figura x. Recta de calibración de Zn.
empleando en la actualidad, aunque el cobre se
va acumulando en el suelo.
El blanco, los patrones y las muestras de vino
se colocan en el automuestreador y entonces
se aspiran de forma automática hacia la llama.
El automuestrador ASC-7000 cuenta con un
sistema de lavado de flujo contínuo (ver Figura
3) que minimiza los efectos de contaminación
por arrastre cuando se analizan muestras con
alta concentración. El blanco y los patrones se
ajustan a la matriz del vino empleando etanol al
10 %.
Los parámetros instrumentales y condiciones
de medida pueden verse en la Tabla 2. Estas
condiciones se establecen de forma automática
para cada elemento, incluyendo los valores
óptimos de altura del quemador y caudales de
gases.
Instrument
AA-7000
Autosampler
ASC-7000
Zn
324,8 nm
213,9 nm
0,7 nm
0,7 nm
6 mA
4/ 100 mA
D2
SR
Flame type
Air-C2H2
Air-C2H2
Gas flow rate
1,8 L/min
2,0 L/min
3 sec
3 sec
0,5 – 4,0
0,1 – 0,1
Wavelength
Slit width
Lamp current
Backgroundcorrection
Integration time
Calibration range [mg/L]
Conventional method
Overflow method
Figura 3. Método de limpieza del
automuestreador ASC-7000.
CONCLUSIÓN
Cu
Measurement element
Discharge
Para la determinación de cobre y zinc en
el control de calidad de muestras de vino,
el espectrómetro de absorción atómica
AA-7000F de Shimadzu es la herramienta
ideal. Además, en combinación con la
cámara de grafito GFA-7000 es capaz
de alcanzar rangos de calibración en el
entorno de 1 a 10 ppb.
Tabla 2. Parámetros instrumentales y condiciones de medida.
IZASALAB 1/2013 23
ESPECTROMETRÍA / FTIR
Medidas FTIR de Polímeros para envasar
en Alimentación: Envasado con derivados
del Pan
La Energía
renovable y las
materias primas
renovables son
las palabras clave
más utilizadas
en relación a los
combustibles. Las
materias primas
renovables son,
sin embargo,
también una
cuestión
importante para
los materiales
de envasado.
En lugar de chips de embalaje de poliesteramida
o policaprolactona (que se derivan de materias
primas fósiles), se pueden utilizar como
alternativa chips de polímeros procedentes de
materias primas renovables como por ejemplo
los de origen vegetal. Ejemplos de estos
polímeros son el almidón, la celulosa y la lignina.
Los chips de embalaje a base de materiales
renovables tienen más en común con el pan y
los productos horneados que con los plásticos.
En muchos de los paquetes que recibimos,
podemos encontrar folletos señalando que los
chips de embalaje son comestibles.
Estos chips de embalaje consisten en almidón,
o en el caso de los “flupis®”, de espuma de
papel fabricada a partir de residuos de papel
y almidón. Ambos tipos de chips se pueden
eliminar fácilmente mediante compostaje o en
contenedores de residuos orgánicos.
Los chips se desintegran inmediatamente en
presencia de agua o forman una pulpa similar a
la que se percibe en la boca cuando se muerde
en obleas de pan o papel comestible.
¿Chip de embalaje o pan?
¿Se pueden distinguir estos chips del pan o
productos horneados? Para su comparación, se
analizaron por espectroscopia FTIR combinada
con reflectancia total atenuada de un solo rebote
un trozo de pan crujiente y una oblea de cocción,
consiguiéndose así un análisis rápido y no
Figura 1: Material de empaquetado
comestible: chip hecho de almidón.
destructivo de estos tipos de materiales.
La radiación infrarroja aplicada penetraba
aprox. 2 micras en la superficie de la muestra.
La interacción entre la radiación y estos
materiales nos proporcionó información sobre
su composición.
La mezcla de pan es una composición con
matriz muy compleja para la espectroscopia
infrarroja, ya que todos los materiales utilizados,
tales como harina, azúcar, levadura, agua y
otros componentes tienen su propio espectro de
infrarrojo y cada uno de ellos distinto. Cuando
todos estos espectros se superponen, las
señales individuales son difíciles de asignar. El
almidón, la celulosa y el azúcar, tienen espectros
similares ya que son todos los polisacáridos.
El agua también es un material difícil, ya que
presenta un espectro con bandas muy intensas.
La correlación entre
el espectro y la
dureza del material
Figura 2: Espectro IR de una
oblea horneada medida con
ATR.
24 IZASALAB 1/2013
Como se ve en la figura 6, en el intervalo de
1540 cm-1 los espectros de los materiales de
relleno muestran similitud más a los espectros
de almidón que los dos productos horneados.
Además, se pueden observar diferencias en
el intervalo de 1750 cm-1 correspondientes a
las bandas de carbonilo. En este intervalo, los
productos horneados se pueden distinguir de los
Fig. 3 Espectro IR de pan crujiente.
Fig. 5 Espectro IR de material de relleno Comestible, ver
fig. 1.
Fig. 4 Espectro IR de flupis, material de
relleno hecho con papel y almidón.
Fig. 6 Zoom zona 1.900–1.150cm Se usó una substancia
adicional (espectro verde, almidón de maíz).
materiales de relleno, así como del almidón.
Los materiales de relleno contienen agregados
que muestran fuertes señales a 1734 y 1713
cm-1. Las diversas señales espectrales intensas
se pueden correlacionar con la dureza del
material. Los panes crujientes, así como obleas
de cocción son muy duros en comparación
con los materiales de relleno. Los materiales
duros no hacen buen contacto con la ventana
de medición. Como era de esperar, las diversas
composiciones de los productos se pueden ver
en el espectro de IR y permiten una asignación
inequívoca de bandas.
CONCLUSIÓN
Utilizando la espectroscopia infrarroja, se
pueden analizar directamente materiales
complejos de forma no destructiva. En muy
poco tiempo, utilizando espectroscopia de
infrarrojo, se pueden distinguir materiales
de relleno comestibles de productos
horneados o almidones convencionales
(almidón de maíz en este ejemplo).
IZASALAB 1/2013 25
ESPECTROMETRÍA / NIR
Análisis NIR preciso de cualquier muestra,
en cualquier lugar, en cualquier momento
y por cualquiera con el
nuevo Perten DA7250
El 7250 DA
simplemente tiene
sentido. Es rápido,
preciso, fácil de
usar, flexible y
robusto. Los años
de experiencia
de Perten y sus
conocimientos
han influido en
su diseño, óptica,
estructura, en la
simplificación en
la presentación
de la muestra,
flujo de trabajo
y software.
Análisis preciso:
• Ningún componente óptico móvil.
La tecnología de matriz de diodos ha permitido
crear un instrumento sin componentes
ópticos móviles. Esto mejora la precisión y
la estabilidad y significa que el hardware se
puede estandarizar reduciendo al mínimo
las diferencias entre instrumentos. El DA
7250 establece nuevos estándares en la
transferibilidad de calibración. También elimina
las fuentes de falla potencial ya que no tiene
caros monocromadores que se desgasten ni
espejos móviles sujetos a vibraciones.
• Toma de datos rápida.
El DA 7250 utiliza un sensor con una excelente
sensibilidad gracias a su excelente rendimiento
energético. El DA 7250 lee numerosos
espectros por segundo mientras se mueve la
muestra. Esta velocidad permite al instrumento
estandarizar automáticamente la longitud de
onda y las escalas de absorbancia en cada
análisis individual. Esto mejora la precisión,
corrige cambios en condiciones ambientales y
alerta a los usuarios de problemas potenciales.
• Conectividad
La plataforma de software se diseñó para una
conectividad óptima e intercambio fácil de
datos con otros programas. Dispone de WEB
reporting para visualizar datos desde cualquier
lugar mediante un navegador web; puertos
Ethernet y USB compatibles con dispositivos
como adaptadores USB/Wi-Fi y teléfonos
inteligentes. Puede operar de forma remota
por medio de TeamViewer y es compatible con
todos los dispositivos periféricos de Windows,
incluyendo impresoras y lectores de códigos de
barras.
Cualquier muestra:
Granos, molturados, pellets, pastosos y líquidos;
casi cualquier tipo de muestra se puede analizar
en el DA 7250, sin necesidad de módulos caros
ni engorrosos. Analiza una gran área de muestra
con poca o ninguna preparación de muestra. Usa
cápsulas abiertas que eliminan limpieza y tiempo
entre análisis. Las calibraciones disponibles de
fábrica cubren una amplia variedad de productos
y parámetros construyéndose a partir de una
base de datos global que abarca cientos de
miles de muestras. El DA 7250 cumple con la
norma ISO 12099, asegurando que el análisis
sigua los estándares internacionales.
26 IZASALAB 1/2013
En cualquier lugar:
El DA 7250 se usa tanto en el laboratorio como
cerca de la línea de proceso. Cumple la IP65
(a prueba de polvo e impermeable) y tiene
temperatura estabilizada para obtener resultados
consistentes. No usa componentes ópticos
móviles y su disco duro es de estado sólido (SSD)
muy rápido y resistente a las vibraciones. Trabaja
en entornos hostiles con polvo, suciedad. Su
óptica es la misma que el analizador de proceso
en continuo, proporcionando la transferibilidad
de aplicaciones entre los analizadores de
laboratorio y de proceso.
En cualquier momento:
Analiza muestras en cualquier momento, con
flujo de trabajo optimizado, poca o ninguna
preparación de la muestra y en sólo 6 segundos.
Cuando se necesitan los resultados, el 7250
DA los proporciona inmediatamente. Realiza
medidas de referencia de forma automática
para aseguraran la precisión. No sólo se pueden
analizar muestras en tiempo real sino que los
resultados de análisis están disponibles en
cualquier momento desde cualquier lugar del
mundo cuando se une a la red de la empresa.
Por cualquiera:
Tanto el personal de planta como los químicos
experimentados encuentran al 7250 DA
potente y fácil de usar. Su gran pantalla
táctil con interfaz de usuario intuitiva y fácil
asegura la rápida confianza del operador. Está
diseñado para eliminar las fuentes de error del
operador proporcionando resultados precisos
independientemente de quién realiza los análisis.
Da análisis exacto disponible en todo momento
optimizando la calidad del producto, mejorando
la eficiencia y reduciendo desechos.
ESPECTROMÉTRÍA / UV-VIS
UV-VIS de Shimadzu modelo UV-1800 de
rendija fija y modelos UV-2600/UV-2700
de rendija variable, sin duda alguna:
LOS MEJORES EN SUS SEGMENTOS
El UV-1800
diseñado según
la normativa
Japonesa y la
Farmacopea
Europea, tiene
una resolución de
1nm en todo su
rango espectral,
la más alta de
su clase, con un
diseño compacto.
Los nuevos
espectrofotómetros
UV-VIS modelos
UV-2600/2700
cubren de forma
excelente la
gama con rendija
variable de la
espectroscopía
UV-VIS.
UV-1800.
De fácil manejo, se puede utilizar tanto como
equipo autónomo como controlado por PC.
Principales características:
• Alta resolución: La resolución más alta en su
clase (1 nm) que cumple fácilmente la exigida
por la Farmacopea Europea. Además, gracias
a su red de difracción holográfica con montaje
Czerny-Turner se consigue un sistema óptico
compacto, de alto rendimiento. Con altas
especificaciones de luz directa, repetibilidad
de la longitud de onda y estabilidad para
atender a las necesidades de cualquier
usuario por exigente que sea.
restringir a los usuarios sus accesos acorde
al nivel en que estén ubicados.
UV-2600/2700
Con sistemas ópticos de nuevo diseño de y un
acabado compacto, tanto en el UV-2600 como el
UV-2700 son del mismo tamaño, con un ancho
de 450 mm, equivalente al UV-1800 ocupando
estos compactos espectrofotómetros UV-VIS el
menor espacio de instalación de los de su clase.
Mediante la incorporación de redes de difracción
de baja luz directa (Lo-Ray-Ligh grade) patente
de Shimadzu, estos instrumentos logran
condiciones de muy baja luz parásita, que en
combinación con las mejoras en el sistema
eléctrico, permiten en el caso del UV-2700,
alcanzar un alto nivel de medidas de absorbancia
de hasta a 8 unidades.
En el caso del UV-2600, el rango espectral
de medida de la longitud de onda se puede
extender desde 220 nm hasta 1400 nm mediante
la instalación de la nueva esfera integradora
ISR-2600Plus de dos detectores: tubo fotomultiplicador e InGaAs.
Espectrofotómetro UV VIS modelo UV 1800.
• Diseño compacto: Con sólo 45 cm de ancho,
es uno de los instrumentos más compactos de
su clase permitiendo su ubicación en cualquier
lugar por estrecho que sea. Su tamaño es un
15 % y su anchura se ha estrechado en un
20 % de los similares de su clase.
• Facilidad de uso: Se le pueden conectar
pen drive USB directamente. Los usuarios
pueden analizar sus datos en un PC usando
el software UVProbe. Además, los datos
espectrales y las curvas de registro temporal
se pueden mostrar y grabar en hojas de
cálculo comerciales. Su impresión es posible
en impresoras que contengan códigos de
control PCL como por ejemplo HP Business
inkjet 1200 o HP Photosmart D1560. Además,
es posible controlar el funcionamiento del
UV-1800 con un PC por conexión por USB
gracias al software UVProve, de dotación
estándar con el espectrofotómetro.
• Funciones de seguridad: Habilitando al UV1800 las funciones de seguridad es posible
El software de control y gestión UVProbe que
utilizan tanto el UV-2600/2700 como el UV1800 se ha actualizado a la versión 2.40 y se
incluye en la dotación. Estos espectrofotómetros
no funcionan con las versiones anteriores.
Esta nueva versión del software es compatible
tanto con Windows XP Professional SP3
como con Windows 7 Professional (32 bits) y
puede trabajar en red compatible 1000BASET/100BASE-TX/10BASE-T.
Espectrofotómetro UV VIS modelo UV 2600/2700.
IZASALAB 1/2013 27
ESPECTROMETRÍA MASAS GCMS/LCMS
¡¡¡¡¡ Más rápido, Más rápido !!!!!
Sistemas UFMS de Shimadzu
El aumento
constante del
número de
muestras a analizar,
especialmente
en cromatografía
líquida, marca la
tendencia hacia
separaciones
mucho más rápidas
con el fin de
poder gestionar
el mayor número
de muestras en
el menor tiempo
posible.
La separación en cromatografía rápida puede
generar picos con una anchura de unos pocos
segundos. Por esa razón los detectores
acoplados a los cromatografos deben disponer
de la tecnología necesaria para la rápida
adquisición y transmisión de la señales.
En el caso de la espectrometría de masas la
velocidad de análisis no se reduce a la mera
adquisición rápida de datos, sino a la generación
del máximo de información posible en el
menor tiempo posible. Los nuevos sistemas
de GCMS y LCMS obtienen mayor calidad y
cantidad de datos comparados con los equipos
existentes hasta el momento. Al mismo tiempo,
proporcionan mejor calidad espectral y una
mejora muy significativa de la reproducibilidad
de la cuantificación.
Shimadzu ha introducido tres UFMS nuevos en
el mercado, que combinan la excelente calidad
de datos obtenidos con los parámetros de
velocidad más exigentes.
Los nuevos espectrómetros de triple cuadrupolo
LCMS-8040, LCMS-8080, y el GCMS-TQ8030,
ofrecen las máximas ventajas y funcionalidades
para campos de trabajo como el control de
calidad alimentaria, drogas de abuso, forense,...
que junto con el LCMS-8030 completan una
amplia gama que satisface los requerimientos
de cada usuario.
Los requerimientos más importantes para
un triple cuadrupolo de alta velocidad en un
ambiente regulado suponen, además de la
sensibilidad, la alta velocidad de adquisición en
términos de velocidad de barrido de masas y en
Figura 2: Triggered production
analysis during MRM
acquisition.
High speed
GCMS-TQ8030.
número de transiciones (MRM: Multiple Reaction
Monitoring) por segundo. Para las aplicaciones
más complejas, la velocidad en el cambio de
polaridad juega un papel muy importante.
LCMS-8040: estable y potente.
Con su óptica de iones mejorada y su avanzada
celda de colisión, el LCMS-8040 proporciona un
incremento de la sensibilidad en las transiciones
medidas, incluso a alta velocidad. Gracias a
esas mejoras se ha conseguido aumentar la
sensibilidad más de 5 veces respecto a su
hermano pequeño el LCMS-8030.
Tanto el LCMS-8030 como el LCMS-8040 no
tienen rival en términos de velocidad de barrido
de masas, con una velocidad máxima de 15.000
uma/s, medidos en escalones de 0.1 uma. Esta
velocidad de barrido muestra su potencia desde
el principio, dado que es la principal herramienta
para conseguir la optimización de los parámetros
de puesta a punto del espectrómetro. Así, la
optimización de las transiciones (MRM) se
realiza mediante la técnica de inyección por flujo
Low speed
Scan start
threshold
MRM
28 IZASALAB 1/2013
Product ion scan
m/z
1,100
Scan speed (scan period)
100
t (s)
LCMS-8040.
LCMS-8080.
directo, por la inyección sucesiva de los analitos
a optimizar por parte del autoinyector de forma
automática sin separación por columna. Incluso
la optimización de analitos incluidos en mezclas
complejas se puede llevar a cabo de forma
automática, con inyección de la muestra con
separación por columna.
Los parámetros y métodos optimizados
previamente en el LCMS-8030 se pueden
transferir al nuevo LCMS-8040. Los cortos
tiempos de pausa (1 ms) y de medida (1 ms)
disponibles en el equipo, permiten la adquisición
de un gran número de puntos por segundo, lo
cual permite una cuantificación de los analitos
fiable, incluso en los análisis complejos y de
alta velocidad. Además, la alta velocidad de
barrido junto con la ata velocidad de ajuste de la
electrónica, permite la combinación de diferentes
experimentos en un mismo análisis sin pérdida
de información, por ejemplo la combinación de
medidas de MRM y medidas en Scan de los iones
productos, para obtener información cuantitativa
(MRM) y adicionalmente información cualitativa
para confirmar los resultados (figura 2).
Las patentes existentes sobre la tecnología
de los cuadrupolos, permiten obtener alta
sensibilidad junto con la alta velocidad de
adquisición de datos.
La alta velocidad de cambio de polaridad (15
ms) permite el análisis simultáneo de los analitos
ionizados positivamente o negativamente en un
mismo análisis.
La rápida adquisición de datos permite tener
los picos cromatográficos bien resueltos, lo cual
permite mejorar los resultados cuantitativos.
(Figura 3).
La nueva tecnología UFsweeper (TM) II permite
la adquisición de hasta 555 MRM por segundo,
con un tiempo de pausa y de medida de 1ms.
m/z
Scan speed (scan period)
1,100
100
t (s)
Figura 3 Influence of data points on signal shape.
Incluso a estas altas velocidades los fragmentos
son eliminados rápida y eficientemente de la
celda de colisiones. Este proceso suprime el
efecto memoria permitiendo la obtención de
información cualitativa y cuantitativa fiable.
El software LabSolution permite adaptar la
frecuencia de adquisición en cada tramo del
cromatograma para optimizar la entrega de
información de los diferentes analitos.
La limpieza y mantenimiento del LCMS-8040 es
fácil y rápida. La posibilidad de cambio de la línea
de desolvatación sin romper el vacío, asegura un
aprovechamiento máximo del tiempo operativo
del sistema. El Labsolution al combinarse con
los paquetes de trabajo disponibles (análisis de
pesticidas, fármacos en veterinaria, drogas de
abuso, calidad de aguas,…) permiten la puesta
a punto de metódicas complejas en muy poco
tiempo.
IZASALAB 1/2013 29
LCMS-8080: Máxima
sensibilidad.
La transferencia del máximo número de iones al
detector es esencial para obtener el máximo de
sensibilidad. Complejas tecnologías como el flujo
coaxial de gas a alta temperatura proporcionan
una ionización eficiente y combinándola con
la corriente calentada de iones, permite que el
LCMS-8080 sea capaz de alcanzar niveles muy
bajos de sensibilidad con facilidad.
La línea de desolvatación HSID (Hot Source
Induced Desolvation) elimina de forma muy
eficiente la contaminación por neutros.
Por otro lado, la técnica de flujo laminar permite
una fácil transferencia de gran cantidad de iones
al detector a alta velocidad.
Serie GCMS: únicos en
sensibilidad y velocidad.
El nuevo GCMS TQ-8030 las excepcionales
especificaciones y facilidad de manejo del
GCMS QP2010 ULTRA de cuadrupolo sencillo,
añadiendo las nuevas tecnologías UFMS
adoptadas en los LCMS de triple cuadrupolo de
última generación.
El GCMS TQ-8030 ofrece unos valores de
sensibilidad y velocidad de análisis que no son
comparables a ningún otro equipo del mercado.
Description
El dispositivo UFsweeper con su diseño único,
permite la creación de un pseudo-potencial
que acelera los iones fuera de la celda de
colisión. Este sistema junto con la función de
limpieza posterior a cada transición, consiguen
realizar medidas sin efecto memoria incluso a
velocidades ultrarrápidas (600 transiciones por
segundo). La habilidad única del GCMS TQ-8030
de llevar a cabo analíticas de alta velocidad, con
las funciones de ASSP, MRM y full scan (Q3) en
un mismo análisis (tanto en fast GC como en
aplicaciones Comprehensive), permite obtener
resultados jamás vistos hasta el momento en el
mercado.
El campo de aplicaciones de Comprehesive
(GCxGC) es un área donde la velocidad del
detector es crítica para la obtención de resultados
aceptables. En esta tecnología se disponen dos
columnas en serie, donde la segunda columna
tiene unas dimensiones muy pequeñas (2
- 2.5 m de longitud y 0.1 - 0.15 mmID) y una
polaridad ortogonal respecto a la primera
columna. La anchura de los picos resultantes de
esta combinación de columnas, gracias al cryomodulador, es de entre 200 y 600 ms.
Incorporated in MS
sytem
Patent
Advantages for users
US7939810
GCMS-TQ8030
GCMS-QP2010 Ultra
Ultra high sensivility
High-Speed Scannig Control
(Advanced Scannig Speed
Protocol, ASSPTM)
US6610979
GCMS-TQ8030
GCMS-QP2010 Ultra
GCMS-QP2010 SE
Ultra high scan speed with
superior mass spectra
quality (no skewing) and no
intensity drop
Overdrive Lenses (Noise
Elimination Technology)
US6737644
GCMS-TQ8030
GCMS-QP2010 Ultra
GCMS-QP2010 SE
Improved signal-tonoise- ratios due to noise
elimination
High-Performance
Quadrupole Mass Filter
US5227629
GCMS-TQ8030
GCMS-QP2010 Ultra
GCMS-QP2010 SE
Adjustable and highly
precise mass resolution
High-Efficiency Collision Cell
UFsweeper®
patent pending
GCMS-TQ8030
Ultra high MRM speed
analysis without cross-talk
High-Sensitivity Ion Source
Tabla 1: Shimadzu´s manufacturer-proprietary technologies.
30 IZASALAB 1/2013
Estas especificaciones se basan en la tecnología
propiedad de Shimadzu, como la celda de alta
eficiencia, la eliminación de ruido, el protocolo de
barrido de alta velocidad (ASSP) y la tecnología
UFsweeper (tabla 1).
GCMS de cuadrupolo sencillo QP2010ULTRA
en modo GCxGCMS, como con el GCMS TQ8030 en ambos modos GCxGCMS y GCxGCMS/MS (figura 5).
Adicionalmente al cuadrupolo de alta velocidad
de barrido de los sistemas de cuadrupolo
sencillo y de triple cuadrupolo, la función ASSP
es la una característica muy importante en el
trabajo en cromatografía de alta velocidad. Con
esta tecnología se ha conseguido romper una
barrera de sensibilidad y rapidez. Gracias a esta
tecnología se consigue que los espectros de
masas no varíen incluso a 20.000 uma /s.
Figura 5: Three-dimensional information obtained by
GCxGC application.
Por esta razón el equipo debe ser capaz de
adquirir puntos cada 0.02 - 0.06 segundos, con
el fin de obtener al menos 10 puntos en cada
pico, y con un rango de masas de al menos 350
uma.
Solo en esas condiciones es posible obtener
datos suficientemente fiables para poder realizar
analíticas cuantitativas en GCxGC. Shimadzu
permite obtener esta información tanto con el
La flexibilidad es una característica general
de los equipos de Shimadzu. El diseño
optimizado de las superficies internas de los
espectrómetros de masas de Shimadzu, junto
con las excepcionales prestaciones de la bomba
turbomolecular de doble cuerpo, abre la puerta
a la posibilidad del trabajo con dos columna
simultáneamente instaladas en la fuente de
iones, ya que el caudal máximo permitido es de
15 mL/min (figura 4).
Figura 4.
Rxi-5SiIMS
Butachlor
Matrix: A retort-procesed food prepared by QuEChERS
method
Cyproconazole
Azinphos-methyl
Rtx-200MS
Using different GC columns,
matrix interferences can
be completely eliminated
IZASALAB 1/2013 31
CROMATOGRAFÍA / TLC
Aplicación de muestra en
Cromatografía en Capa Fina
La aplicación
de muestra es
el primer paso
en el flujo de
trabajo de la
cromatografía en
capa fina y afecta
significativamente
la calidad
del resultado
obtenido al final
del proceso.
La aplicación manual de muestra en
cromatografía en capa fina se lleva a cabo
usualmente empleando capilares para análisis
muy simples. Es posible aplicar volúmenes
de muestra entre 0,5 y 15 µL en puntos sobre
placas TLC convencionales sin necesidad de
secado intermedio. Las placas HPTLC permiten
aplicar hasta 1 µL por punto.
Los análisis o separaciones cualitativas,
cuantitativas o preparativas más exigentes solo
son posibles mediante la aplicación de muestra
en bandas mediante instrumentos empleando la
técnica de espray. De esta forma se aprovecha
todo el potencial de la técnica HPTLC con
el incremento en poder de separación y
reproducibilidad gracias a la precisión en el
posicionamiento de las bandas y el volumen
dosificado.
APLICACIÓN DE MUESTRA EN
BANDAS O RECTÁNGULOS.
La aplicación de muestra en bandas estrechas
mediante espray permite la aplicación de
volúmenes significativamente mayores. Se
elimina cualquier efecto de ensanchamiento
durante la aplicación de muestra tal y como
ocurre al aplicar por contacto en un punto. En
casos especiales, como el análisis de trazas,
es posible aplicar volúmenes muy grandes de
muestra. Asimismo, muestras con matrices
complicadas se pueden aplicar en forma de
rectángulos que, previamente a la cromatografía,
se enfocan en una banda estrecha mediante
el empleo de un disolvente con alto poder de
elución.
Aplicador de muestra semiautomático
Camag Linomat 5.
muestra más potente tanto para HPTLC de
rutina como para aplicaciones más exigentes y
flexibles en investigación.
En combinación con el software FreeMode, el
ATS4 puede incluso llevar a cabo tareas fuera del
campo de la cromatografía en capa fina, como
aplicaciones en membranas de nitrocelulosa
para la producción de kits de diagnóstico.
¿ATS4 o Linomat 5?
El Linomat 5 es un aplicador de muestra
semiautomático que puede trabajar de
forma autónoma o controlado desde
el software winCATS. La aplicación de
muestra se realiza en bandas estrechas
por espray y es ideal para cromatografía
en capa fina instrumental o preparativa.
Representa una opción más económica
que el ATS4 sin comprometer la calidad
del resultado.
El ATS4 es un aplicador de muestra
totalmente automático y normalmente se
emplea cuando el número de muestras
Aplicador de muestra automático Camag ATS4.
a analizar es alto. El ATS4 es capaz
de aplicar la muestra en puntos, bandas
estrechas o rectángulos, y es el aplicador de
32 IZASALAB 1/2013
Efecto del disolvente y el tipo de aplicación de
muestra en el cromatograma, donde se aprecia
claramente la mejora en poder de separación y la
posibilidad de aplicar volúmenes grandes mediante
la técnica de aplicación por espray en bandas.
CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS
Determinación de distribución de tamaño
de partículas en polvo seco
El análisis de
distribución
de tamaño
de partículas
directamente
en seco es una
alternativa a la vía
húmeda en casos
en los que sea
difícil encontrar
un disolvente
adecuado, o
bien cuando se
quiere conocer el
comportamiento
de la muestra en
seco debido a su
aplicación final.
Analizador de
distribución
de tamaño
de partículas
por difracción
láser Beckman
Coulter LS 13 320,
equipado con
módulo de polvo
seco Tornado.
Las muestras de polvo seco que fluyen libremente
y que no tienen tendencia a apelmazarse, no
requieren ayudas externas para la dispersión,
por lo que un sistema de caída libre por gravedad
es usualmente suficiente para conseguir la
dispersión. Para el resto de polvos secos, se
requieren sistemas especiales para dispersar
las partículas individuales de los aglomerados.
Los métodos tradicionales para la dispersión
en polvo seco emplean una fuente de aire
comprimido como medio de dispersión. El
polvo se acelera mediante el aire comprimido
y se hace chocar contra una o varias superficies
para conseguir la dispersión. En estos sistemas,
además de la dispersión, se produce la rotura
El aire ambiente no
presurizado entra por el
espacio entre la sonda de
succión y el tubo de muestra
y se crea un flujo de aire
hacia abajo.
Alta fuerza de cizalla
generada por el cambio en
la dirección del aire.
El caudal de aire con el polvo
dispersado se conduce al
analizador de tamaño de
partícula mediante vacío.
Los vértices generados por la
forma en punta de la sonda
provocan colisiones de baja
energía partícula-pared y
partícula-partícula.
Polvo seco.
de partículas, de modo que los finos aumentan
proporcionalmente a la presión de aire empleada.
La comprobación se realiza comparando el
resultado obtenido por vía seca con el obtenido
por vía húmeda. Idealmente, deben ser iguales.
Con el fin de superar los inconvenientes de los
sistemas basados en presión de aire, Beckman
Coulter ha desarrollado un nuevo método de
dispersión denominado “Tornado”. Mediante
el empleo solamente de vacío, consigue la
formación de vórtices en el extremo de la sonda,
semejantes a un “tornado”, que generan fuerzas
de cizalla capaces de dispersar las partículas
sin romperlas. De esta forma, el sistema es
capaz de analizar muestras de todo tipo, desde
materiales duros, abrasivos, hasta productos que
contengan partículas cristalinas, que se pueden
romper fácilmente en los sistemas tradicionales.
La muestra a analizar se coloca en un tubo
abierto por la parte de arriba, que se aloja en
un soporte motorizado, que tiene movimiento
de giro, así como en vertical. Se aplica vacío
al circuito mientras el soporte de muestra se
mueve hacia arriba. Cuando la sonda de medida
penetra en el tubo, comienza a producirse el
efecto de “tornado”, creando fuerzas de cizalla
en la superficie de la muestra y consiguiendo la
dispersión de las partículas, pero sin romperlas.
Las partículas ya dispersadas entran en el
circuito y atraviesan la celda de medida, donde
se produce la difracción de la luz láser. La
medida de la intensidad de la luz dispersada
frente al ángulo permite inferir la distribución de
tamaño de partícula en segundos.
Principio de dispersión de polvo seco del Tornado, que consigue dispersar muestras difíciles
sin que se produzca rotura de partículas.
IZASALAB 1/2013 33
MEDIO AMBIENTE
Nitrito en el Tratamiento
de Aguas Residuales
Nitrito (NO2) es
un producto
intermedio del
proceso de
nitrificación.
Históricamente no
fue una variable
objetivo en el
tratamiento de
aguas residuales,
pero con límites
más estrictos en
el efluente para
el nitrógeno total
y la presión cada
vez mayor para
el tratamiento
eficiente de
la energía, la
atención se
desplazó al NO2.
La sonda espectrométrica de s::can
(spectro::lyser) ha demostrado ser la herramienta perfecta para la vigilancia NO2,
ya que aporta muchas ventajas. Las mediciones de laboratorio sólo dan una imagen
instantánea y el análisis de muestras compuestas de 24 horas tienen problemas por
la inestabilidad de la concentración del NO2.
El uso de los analizadores en línea que necesitan un tiempo de preparación de muestras elevado, puede dar lugar a problemas
similares. Con la sonda spectro::lyser estos
problemas no ocurren ya que la medición
se puede realizar directamente en el medio
y los resultados están disponibles en línea
en tiempo casi real.
¿Por qué medir NO2?.
El NO2 es un potente veneno para los peces, ya que reduce la capacidad de transferencia de oxígeno de la sangre. Altas concentraciones de NO2 en el efluente de las
plantas de tratamiento de aguas residuales
(EDAR) puede causar daños a los organis-
mos. Además, las emisiones de nitrógeno
provocan por preocupación por su papel en
forma de gases de efecto invernadero.
El seguimiento de NO2-N en el efluente de
cualquier EDAR, junto con la medida de nitrato y DQO, aporta una buena indicación
del funcionamiento del proceso de eliminación de nitrógeno. Concentraciones elevadas de NO2 en el sistema sugieren que el
proceso microbiológico está perturbado.
Proporciones como NO2/DQO o NO3/NO2
pueden dar una imagen del rendimiento del
proceso y de las desviaciones del mismo.
Esto puede ser utilizado desde una pura
perspectiva anlítica como para el diseño de
una planta.
Medida de NO2 con la
sonda spectro::lyser.
El espectrofotómetro está construido como
un sensor compacto sumergible permitiendo la medida del espectro óptico directamente en el medio con una precisión muy
próxima a la calidad de los análisis de laboratorio. .La sensibilidad se puede adaptar
a cada aplicación seleccionando la longitud
del paso óptico en el rango de 1 a 100 mm.
En EDAR el sistema tiene que tratar con interferencias provocadas por la materia orgánica, iones que absorben a la misma
longitud de onda o partículas que bloquean
el paso óptico de medida.
Proceso de nitrificación simplificada.
34 IZASALAB 1/2013
La sonda spectro::lyser puede trabajar con
estas dificultades y ha demostrado su funcionamiento en diversas aplicaciones desde aguas potables hasta elevadas concentraciones en plantas de aguas residuales.
Está equipada con un sistema de limpieza
Measuring
path
Measuring beam
256 pixel array detektor
Xenon Lamp
Intenal beam
Collecting Opticsr
Emiting Opticsr
Spectro::lyser de s::can.
automático usando aire a presión que mantiene las ventanas limpias por más tiempo.
de alarma así como para conceptos de
control de EDAR”
La evaluación de largo plazo de la sonda
spectro::lyser muestra precisión constante
y requiere un mantenimiento mínimo.
Durante la evaluación de largo plazo las
sonda spectro::lyser proporcionó mejores
resultados que otros sensores on-line, que
requieren mayor mantenimiento y consumo
de químicos.
“el sensor UV muestra buenos resultados para el NO2 en bajas concentraciones y muy precisos para concentraciones más elevadas (hasta 10 mgN/L).
Permite usar el sensor como sistemas
IZASALAB 1/2013 35
Super Resolución:
Microscopía Óptica más allá del límite
N-SIM alzanca una resolución lateral dos veces superior a la de los
microscopios tradicionales a una velocidad increíblemente rápida: 0.6
segundos / cuadro. Adicionalmente permite la obtención de imágenes en
3D e imágenes en TIRF mediante el nuevo iluminador iluminador TIRF-SIM
Antes
Después
N-STORM, con una resolución lateral de 20 nm. y una resolución axial de
50 nm., permite la obtención de imágenes en dos y tres dimensiones e
imágenes multiespectrales
Después
Antes
IZASA, S.A.
Tel.: 902 20 30 80
[email protected]
www.izasa.es @izasaGIC

Nº1/13. Marzo 2013

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