UNIDAD 1 Materiales y productos de laboratorio (1) PDF
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This document provides information about laboratory materials, including fungible and non-fungible items, glassware, and recommendations for using glassware tools. It details different types of laboratory materials, including instruments, and their specific uses.
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UNIDAD 1: MATERIALES Y PRODUCTOS DE LABORATORIO: 1. Material fungible 1.1 Instrumentos de vidrio 1.2 Instrumentos de plástico 1.3 Instrumentos de otros materiales 2. El material inventariable 2.1 Dispositivos de uso común 2.2 Dispositivos propios del tipo d...
UNIDAD 1: MATERIALES Y PRODUCTOS DE LABORATORIO: 1. Material fungible 1.1 Instrumentos de vidrio 1.2 Instrumentos de plástico 1.3 Instrumentos de otros materiales 2. El material inventariable 2.1 Dispositivos de uso común 2.2 Dispositivos propios del tipo de laboratorio 3. El agua y otros productos químicos 3.1 El agua de laboratorio 3.2 Productos químicos En los laboratorios nos encontramos con materiales de uso común. Dichos materiales pueden tener un solo uso o una vida útil corta (material fungible) o pueden tener una duración ilimitada (material no fungible) 1. MATERIAL FUNGIBLE: El material fungible puede ser: ∙ Desechable o de un solo uso: No se deben limpiar, desinfectar o esterilizar, y genera un elevado volumen de residuos. ∙ Reutilizable: se utilizan bastantes veces, soporta mejor las temperaturas elevadas, son de más interés ya que se lavan, desinfectan, esterilizan y se pueden utilizar de nuevo. MATERIAL: vidrio, plástico, otros materiales (porcelana, metal…) 1.1 Instrumentos de vidrio: El vidrio es muy resistente a los cambios de temperatura y tiene una gran estabilidad química (el vidrio es inerte). Al ser transparente permite ver su contenido. El material de vidrio utilizado en el laboratorio suele ser de borosilicato -600ºC. Un inconveniente es su fragilidad. RECOMENDACIONES DE USO: - Material a usar no tenga roturas ni fisuras. - Alejados del borde de las poyatas. - Usar pinzas y soportes adecuados a la forma y tamaño; bien fijado y sujeto. - Vaciar, lavar y secar tan pronto como sea posible. - Calentamos: - Vidrio de borosilicato. - Nunca calentar el recipiente totalmente cerrado. - Nunca depositar el instrumento caliente sobre superficie fría (por el shock térmico explota). - Evitar calentamiento muy rápido (lámina o baño termostático). INSTRUMENTOS VOLUMÉTRICOS: Los instrumentos de vidrio volumétricos se utilizan para medir volúmenes líquidos y nos dan una medida exacta. Dentro de ellos se dividen en: - Instrumentos graduados: probetas, algunas pipetas, buretas. Llevan una escala de graduación, que son una serie de marcas. - Instrumentos aforados: matraces o algunas pipetas. En este caso solo llevan una línea horizontal que indica el aforo de dicho instrumento. Algunos instrumentos llevan dos líneas horizontales (doble aforo). Es el que indica el volumen con más exactitud. Todo el material de vidrio tiene unos CÓDIGOS IMPRESOS, en ellos tenemos: - El volumen nominal que admite un instrumento y la unidad en la que se expresa. - El error máximo o límite de tolerancia, relacionado con la exactitud, cuanto más pequeño sea el error es más exacto. El error también puede expresarse en tanto por ciento. - Clase: teniendo en cuenta el error máximo distinguimos entre instrumentos de clase A y clase B. En general la tolerancia permitida para la clase B es el doble que para la clase A. Por ejemplo, un matraz aforado de 100 ml tendría una tolerancia de ±0,10 ml si fuera de la clase A y ±0,20 ml si fuera de la clase B. - Código contener/verter: informa sobre si el instrumento es adecuado para medir el líquido que contiene o bien el líquido vertido. Los códigos son: - In o TC: indica el volumen que contiene el instrumento. - Ex o TD: indica el volumen vertido. - Temperatura de referencia: temperatura a la cual debe estar el líquido para que la medición pueda considerarse correcta y puedan aplicarse los límites de tolerancia. Suele ser de 20 ºC USO de los instrumentos volumétricos de vidrio 1. ENRASADO: Se debe llenar el instrumento hasta la línea que corresponda. 2. La línea de enrasado tiene que estar a la altura de los ojos. 3. Menisco tiene que coincidir com la línea de enrasado Enrasar instrumentos para contener, como una probeta.Vertemos el líquido hasta la medida deseada, situamos los hijos a la altura de la línea y con una pipeta pasteur terminamos de enrasarlo. Enrasar instrumentos para verter, como una pipeta. Se llena hasta superar la línea de enrasado, lo situamos a la altura de nuestros ojos y vaciamos la pipeta gota a gota hasta enrasar *OJO, al vaciar la pipeta queda un residuo en la pipeta que se cuenta con él y después vertemos gota a gota hasta enrasar. * PIPETAS Según el color del mango: rojo (hasta 25 ml), verde (hasta 10 ml), azul (hasta 2 ml) Propipeta: instrumento que permite succionar líquido a través de las pipetas. TIPOS: Pera de goma: vacío succión y expulsión. Aspirador manual (tubo con émbolo y rueda) Pipeteadores macro y pipeteadores electrónicos (con filtros de seguridad) Las pipetas son instrumentos volumétricos de uso muy habitual. Existen dos tipos de pipetas, las graduadas y las aforadas. Las pipetas AFORADAS a su vez pueden ser: - De enrase simple: tienen una sola línea de aforo, y se vacían completamente para dispensar el volumen nominal. - De doble enrase: tienen dos líneas de aforo. En este caso para dispensar el volumen nominal se enrasa a la línea superior y se vacía hasta enrasar con la inferior. En cambio las pipetas GRADUADAS pueden ser: - De tipo 1: son de vaciado parcial y tienen el 0 en la parte superior de la escala de graduación. Se llenan hasta el 0 y después se vacían hasta la línea que indica el volumen deseado, el resto se desecha. - De tipo 2: son de vaciado total y tienen el 0 en la zona inferior de la escala de graduación. En este caso se llenan hasta la línea que indica el volumen deseado y después se vacían por completo. * Las buretas son similares a las pipetas graduadas de tipo 1, pero llevan una llave en la zona inferior. También nos encontramos con otros tipos de pipeta como: ∙ Pipeta Pasteur: utilizadas para verter pequeñas cantidades de líquido y se usan para enrasar un instrumento volumétrico. Pueden ser de vidrio (a las que se debe acoplar una pera) pero las más comunes son de plástico (de una sola pieza). ∙ Pipetas serológicas: se usan en microbiología y se distinguen porque la punta está graduada y tienen un filtro para impedir el paso de microorganismo hacia el auxiliar de pipeteo. Pueden ser de vidrio o de poliestireno transparente. MATRACES: Matraces aforados:La mayoría son de clase A y nunca se deben calentar porque pierden precisión. Podemos encontrar matraces tanto de vidrio transparente como de vidrio ámbar (para aquellas disoluciones sensibles a la luz). Los matraces aforados se usan para preparar disoluciones muy precisas o para diluir disoluciones hasta un volumen determinado. INSTRUMENTOS CON INDICACIÓN DE LA CAPACIDAD: - Tubos de ensayo: tienen diversos usos como para contener, conservar, mezclar, calentar, etc. - Vasos de precipitado: aunque llevan la indicación de su volumen nominal e incluso una escala de graduación, no se utilizan como material de medida. Se utilizan para mezclar, calentar, pesar líquidos… - Matraces Erlenmeyer o Erlenmeyer: función similar a los vasos de precipitado, pero su forma reduce la evaporación de los líquidos. - Copas: tienen una muesca que facilita el vertido del líquido. - Matraces kitasato: matraces con una embocadura lateral que forma parte del dispositivo que se necesita para filtrar al vacío. Además hay instrumentos para contener sustancias: - Tarros: recipientes de boca ancha con una tapa que puede ser de metal o plástico. ∙ - Frascos: son recipientes para contener productos y en algunos casos están graduados. Pueden admitir tapón de rosca o esmerilado. - Botes: recipientes pequeños. - Botellas: recipientes con cuello largo y estrecho, que pueden admitir distintos tipos de tapón. CUBETAS DE TINCIÓN: Permiten teñir varias tinciones histológicas a la vez (Batería de tinción). También de plástico y metal. Hay distintos números de portas. Algunas tienen diseños específicos como: - Cubeta Schiefferdecker: con capacidad hasta 20 portaobjetos. - Cubeta Coplin: tiñe cinco portaobjetos en posición vertical y se colocan y recuperan cogiéndolos por un extremo. - Cubeta Hellendahl. Tiñe 8 portaobjetos en posición vertical. OTROS INSTRUMENTOS: - Embudos: se usan para transvasar líquido o filtrar soluciones. - Varillas agitadoras: varillas de cristal para remover líquidos. - Vidrios de reloj: depositar sólidos para pesarlos o transferirlos de un recipiente a otro. - Portaobjetos: placas finas de vidrio donde se fijan muestras para visualizarlas al microscopio. - Cubreobjetos: pieza fina de vidrio que se pone encima del porta (75 x 26 mm) - Embudo de decantación: separar mezclas por fases. 1.2 Instrumentos de plástico: Los instrumentos de plástico son materiales con menor estabilidad química y resistencia a la temperatura, y no tienen transparencia como el vidrio. Algunos son de un solo uso, mientras que otros pueden reutilizarse e incluso esterilizarse en el autoclave. La etiqueta del producto indicará si se puede o no y la temperatura que puede soportar. MATERIALES BÁSICOS: - Auxiliares de pipeteo: peras de goma, chupetes, aspiradores de vacío… - Pipetas Pasteur - Puntas de pipeta: puntas para acoplar a las pipetas automáticas. Fabricadas de polipropileno (PP) y de muchos volúmenes (2 µl a 5 ml). - Espátulas - Tapones: los más comunes son los de polietileno de alta densidad (PEAD) que son rígidos, y los de baja densidad (PEBD) más dúctiles que los anteriores. - Tubos: de diversas medidas y formatos para diferentes usos. MATERIALES ESPECÍFICOS: - Asas de siembra: son de PS y calibradas para sembrar microorganismos en gotas de 1 a 10 µl. - Placas Petri: recipientes redondos con tapa para realizar cultivos de microorganismos. - Casetes de inclusión: recipientes desechables para procesar biopsias. - Duquesas: frascos de boca ancha, habituales en anatomía patológica para fijar muestras en formol. - Microtubos (Eppendorf): tubos de PP para contener pequeñas cantidades de líquido 0,2 y 2 ml y realizar en ellos la PCR. - Placas microtituladoras o microplacas: placas generalmente de PP que tienen una serie de pocillos. Se usa frecuentemente en el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA). (6, 12, 24, 96, 384 y 1536 muestras) - Crioviales con tapón: fabricados en PP autoclavable y diseñados para almacenar material biológico en nitrógeno líquido (-180 ºC). MATERIALES PARA TOMAR MUESTRAS: La mayoría de materiales para la toma y transporte de muestras están fabricados en plástico. La ventaja es que permite que sean de un solo uso, no tiene la fragilidad del vidrio y además pesa menos que otros materiales. En este grupo de materiales destacan: - Tubos para la toma de muestras sanguíneas, de los cuales existen múltiples modelos. - Hisopo o escobillón para exudados o secreciones, es estéril y puede llevar medio de transporte. - Cepillo cervical. - Depresor lingual. - Espéculo vaginal. 1.3 Instrumentos de otros materiales: INSTRUMENTOS DE PORCELANA: - Morteros: se emplean para pulverizar partículas y mezclar. - Embudos Buchner: se usan sobre todo para llevar a cabo filtraciones en condiciones de vacío, acoplados a un matraz kitasato. INSTRUMENTOS DE METAL: Material rígido. Encontramos soportes, trípodes, aros, pinzas de sujetar tubos, gradillas, tamices o espátulas. Cabe destacar que la mayoría de instrumentos quirúrgicos están fabricados con metal. Estos materiales no suelen estar presentes en los laboratorios, pero en los de anatomía patológica si es habitual su uso. Los más comunes son mangos y hojas de bisturí, escalpelos, tijeras, pinzas, estiletes o sondas acanaladas. INSTRUMENTOS DE PAPEL: El papel de filtro es un material habitual en el laboratorio. Se encuentra como: - Filtros: existen filtros de distinto tamaño para acoplarlos a las distintas medidas y tipos de embudos. - Hojas: son de tamaño grande, y generalmente se usan como superficie de trabajo. - INSTRUMENTOS DE CAUCHO: El caucho se utiliza para fabricar tapones y tubos de goma, como, por ejemplo los de las conexiones de filtrado al vacío o para llevar agua al circuito de un refrigerante. 2. EL MATERIAL INVENTARIABLE El material inventariable es aquel que tiene una larga duración y que necesita mantenimiento. 2.1 Dispositivos de uso común Dispositivos para medir la masa : La balanza es un dispositivo para medir la masa. Las características que debemos tener en cuenta son: - Su capacidad de carga, es decir, la cantidad máxima que puede medir. - Su sensibilidad, la cantidad más pequeña que es capaz de medir. TIPOS DE BALANZAS: A) SEGÚN SU MECANISMO: - Balanzas mecánicas: sistema de balanza con pesos (granatarias, de platillo único) - Balanzas electrónicas: disponen de un platillo en el que se coloca la sustancia que se va a pesar. Utiliza un electroimán para generar la fuerza que contrarresta la muestra que se pretende medir, y dan el resultado midiendo la fuerza necesaria para equilibrar la balanza. B) SEGÚN SU SENSIBILIDAD Tipo de balanza Sensibilidad Ultramicrobalanzas 0,1 µg Microbalanzas 1 µg Semimicrobalanzas 10 µg Balanzas analíticas 100µg Balanzas de precisión 1.000 µg -1 g IMÁGENES DE CADA UNA DE LAS BALANZAS INDICACIONES DE USO: Recomendaciones: 1. No cambiarlas de ubicación ni moverlas ya que las balanzas: - Van instaladas sobre una mesa que evita y absorbe las vibraciones. - Están situadas en lugares sin corrientes de aire y con una temperatura ambiente y humedad constante. - Están niveladas sobre la mesa, lo cual se puede verificar observando el nivel de burbuja que tienen. 2. Conectar unos 30 minutos antes de usarla. 3. Verificar diariamente la exactitud. Para ello se efectúa la pesada de una pesa de calibración (peso conocido) y se comprueba que la lectura que ofrece la balanza se encuentra entre sus límites de tolerancia. 4. Mantenerla en modo stand by, una vez puesta en marcha y verificada. Así se evita tener que esperar el tiempo de calentamiento. OPERACIÓN PESADA: Unidad es gramos aunque peso (N→newton) - Tarar la balanza: colocamos el recipiente en el centro del plato y una vez que se tenga la lectura, poner la balanza a cero. Con este paso no incluimos la masa del recipiente. - Depositar el producto en el recipiente, con cuidado, pues lo que caiga fuera también forma parte de la masa pero no lo utilizaremos. Nunca se debe verter directamente desde el envase. Para los sólidos se usa una espátula y para los líquidos una pipeta. - Anotar el resultado. Anotar el valor exacto de lo que hemos medido. Método indirecto: si tenemos cantidades muy pequeñas y las balanzas no nos permiten medirlo, se mide la sustancia en el material, pesamos el material por otro lado y la diferencia de ambos pesos es el peso de la sustancia que queremos medir. Dispositivos para medir el volumen→ MICROPIPETAS Las pipetas automáticas o micropipetas son sistemas de pipeteo automáticos de gran precisión, en los cuales el líquido se carga en puntas de plástico desechables. Tipos de micropipetas: Las micropipetas admiten un volumen de 2 a 5000 µl. Dependiendo de la forma de uso están: ➔ Volumen de descarga. Diferenciamos entre: - Volumen fijo. Solo pueden dispensar un volumen nominal. - Volumen variable. Pueden dispensar un rango de volúmenes. Dentro de estas hay analógicas y digitales. Un tipo especial, las combitips, permiten cargar un cierto volumen y realizar una serie de descargas sin necesidad de cambiar la punta. ➔ Número de puntas de pipeta que admiten: - Simples: solo acogen una punta cada vez. - Multicanales: permiten incorporar diversas puntas a la vez y succionan con una sola operación el mismo volumen todas ellas. PROCEDIMIENTO: Enjuagues previos - Equilibrar la capa de líquido que se adhiere a la punta y crear superficie de contacto. - Adaptar el aire que hay en la pipeta a la temperatura de la muestra. - Ayuda a neutralizar los efectos capilares en pipetas de microvolumen. PIPETEO DIRECTO PIPETEO INVERSO Para soluciones de gran viscosidad o que forman espuma. 1. Ajustar el volumen, solo si la pipeta es de 1. Ajustar en el volumen de la micropipeta y volumen variable, coger la punta coger la punta adecuada. adecuada. 2. Hacer los enjuagues previos. 2. Hacer los enjuagues previos. 3. Cargar la pipeta. 3. Cargar Pipeta: Presionar hasta el - Presionar hasta el primer toque con el segundo toque con el pulgar. pulgar e introducir la punta en el líquido de forma vertical a la profundidad adecuada. - Soltar lentamente el émbolo hasta la posición inicial 4. Dispensar el líquido. 4. Dispensar el líquido: - La punta tiene que tocar la pared del tubo - La punta debe tocar la pared del tubo receptor. receptor. - Presionar el émbolo hasta el segundo - Presionar el émbolo hasta el primer toque. toque. - Sacar la punta con el émbolo apretado. 5. Desechar la punta adecuadamente. 5. Sacar la punta con el émbolo apretado. 6. Desechar la punta adecuadamente. Dispositivos de calor: Los dispositivos de calor permiten mantener una temperatura superior a la ambiental, de forma más o menos precisa, a lo largo de un cierto período. Estufas: dispositivos similares a los hornos domésticos. Distinguimos tres tipos principales de estufas: - Estufas de desecación y esterilización: se usan a temperaturas de entre 105-110 ֯C para eliminar la humedad y a 250 ֯ C para esterilizar por calor. Disponen de un sistema de ventilación interior para que el calor se distribuya de manera uniforme. - Muflas: estufas capaces de conseguir temperaturas entre los 200 y 1400 ֯C. su interior es de material refractario. Se usan para calcinar muestras o para operaciones de secado. c) Estufas de cultivo o de incubación: se utilizan en microbiología para conseguir condiciones ambientales óptimas de crecimientos de microorganismos. Baños termostáticos: proporcionan un calentamiento indirecto, ya que se calienta un elemento intermedio (agua, arena o aceite) y éste calienta un recipiente con el producto que se ha colocado en él. El baño María es el baño termostático más habitual. Placas calefactoras: proporcionan calor seco. Las más habituales son las placas calefactoras agitadoras. Su principal función es facilitar la disolución de una muestra. Termobloques: dispositivos que calientan uniformemente un bloque metálico en el que hay una serie de cavidades, dentro de las cuales se colocan recipientes (generalmente tubos) con la sustancia que se va a calentar. Se usan por ejemplo en biología molecular para conseguir que todos los tubos de PCR se mantengan a una misma temperatura de incubación. Autoclave: dispositivo para esterilizar que utiliza calor húmedo. Consta de un recipiente de paredes gruesas en cuyo interior se sitúan los objetos y un recipiente con agua destilada que se convertirá en vapor. Funciona de la siguiente manera: el autoclave calienta el agua de su interior que se convierte en vapor. El vapor de agua produce un aumento de la presión interior, hasta llegar a los niveles que hemos programado. El aumento de presión hace aumentar la temperatura de ebullición del agua, y por lo tanto consigue que el vapor de agua que se forma tenga una temperatura más elevada que si la presión fuera la atmosférica. Las cintas autoclave nos asegura que la esterilización ha sido adecuada (si aparecen negras está esterilizado). Mechero Bunsen: consta de un tubo de metal conectado a una fuente de gas. En el tubo hay un orificio que permite la entrada de aire y un aro con el que se puede abrir o cerrar el orificio, para regular la intensidad de la llama. Se utiliza principalmente en los laboratorios de microbiología. Si usamos el mechero Bunsen para calentar un recipiente de vidrio es necesario usar una rejilla para evitar que la llama impacte directamente con el vidrio. Mechero de alcohol: consta de un recipiente de vidrio con una mecha y tapón roscado. El alcohol impregna la mecha y sube por capilaridad hasta su extremo, donde se produce la llama con poco poder calorífico. Dispositivos de frío: Los dispositivos de frío permiten mantener la temperatura inferior a la ambiental, de forma más o menos precisa. Dispositivos para la conservación La mayoría de dispositivos de frío se utilizan para la conservación y todos ellos incorporan termómetros que indican la temperatura interior. Los más habituales son: - Neveras: mantienen una temperatura interior entre 4 y 6 °C. - Congeladores: mantienen una temperatura interior entre -18 y -20 °C. - Ultracongeladores: alcanzan temperaturas cercanas a -80 °C. - Dispositivos de criogenia. Usan nitrógeno líquido a temperaturas de -180 °C. Es necesario que la temperatura interior de estos dispositivos se mantenga dentro de unos márgenes, para garantizar la correcta conservación. Cuando usemos congeladores y ultracongeladores, debemos tener en cuenta que el volumen del líquido aumenta cuando se congela. Para los dispositivos de criogenia, debemos tener en cuenta el riesgo de que haya un escape de nitrógeno líquido. Si el escape se produce, el nitrógeno líquido desplazará el oxígeno del ambiente y causará asfixia, además de quemaduras por congelación. - Placas frías: se usan para la confección de bloques de parafina en laboratorios de anatomía patológica. Las muestras, debidamente preparadas, se incluyen en parafina, que se enfría en una placa fría para que solidifique y forme un bloque. Dispositivos de vacío: Estos dispositivos consiguen hacer el vacío o reducir la presión en el interior de un instrumento o de un dispositivo formado por varios de ellos. - Bombas de vacío:Los dispositivos que cumplen esta función son las bombas de vacío que se conectan mediante un tubo de caucho a un instrumento, generalmente un matraz kitasato. La bomba a través del tubo, succiona el aire del interior del instrumento y consigue así reducir la presión en el interior e incluso hacer el vacío. Dispositivos de mezcla y separación: Se utilizan para realizar operaciones de mezcla y homogeneización y de separación de componentes de una mezcla. Entre los dispositivos más habituales destacan: ⮚ Agitadores: facilitan la mezcla de los distintos componentes de una mezcla o la correcta homogeneización de las disoluciones. Los podemos clasificar en tres grandes grupos: magnéticos, cinéticos y sonicadores. - Agitadores magnéticos: se utilizan mayoritariamente para homogeneizar mezclas líquidas. Constan de un motor que mueve un imán. Otro imán se introduce en el recipiente con la mezcla que se coloca sobre el dispositivo. Al ponerse en marcha, el imán del dispositivo hace que el interior del recipiente se mueva y agite así la mezcla. Es común que estos dispositivos vayan acompañados de un sistema de agitación. - Agitadores cinéticos: también hay modelos con calefacción. En estos dispositivos se consigue la agitación mediante: → movimientos del soporte. Pueden ser de vibración o vórtex, orbitales, de vaivén, de balanceo o de rotación. →agitación con una varilla conectada al dispositivo que se introduce en la sustancia que se quiere homogeneizar. - Agitadores sonicadores: convierten la señal eléctrica en una vibración física que se transmite al líquido en forma de ondas. Las ondas hacen que las moléculas presentes en la disolución se separen y las células se rompan. Los sonicadores también se utilizan para la limpieza de materiales. Centrífugas: es un método de separación de suspensiones o de emulsiones en función de la densidad de los componentes, gracias a la acción de la fuerza centrífuga. Se utiliza como instrumento una centrifugadora. Debe estar equilibrada. Cromatógrafos: la cromatografía es un método físico de separación basado en la distribución de los componentes de una muestra entre dos fases inmiscibles. Consiste en colocar la muestra sobre un soporte, fase estacionaria, y sumergirla en un disolvente adecuado, fase líquida. Los componentes de la muestra migrarán según su afinidad por la fase líquida o la fase estacionaria. Dispositivos para aplicar métodos instrumentales: La química analítica tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material mediante diferentes métodos de laboratorio. Los métodos clásicos o químicos se basan en reacciones químicas, mientras que los instrumentales o fisicoquímicos se basan en propiedades físicas o fisicoquímicas. Los dispositivos para aplicar métodos instrumentales se usan para evaluar alguna propiedad física o fisicoquímica. ➔ pH-metro: se utiliza para medir con exactitud el pH de los reactivos, disoluciones y medios de cultivo. Estos dispositivos son voltímetros que cuentan con un electrodo que se sumerge en el líquido cuyo pH queremos conocer y en una pantalla se lee directamente el resultado. ➔ Espectrofotómetro: dispositivo que se utiliza para cuantificar analitos, principalmente químicos. También se utiliza en microbiología para cuantificar los microorganismos presentes en una muestra. Hay varios tipos entre los que destacan los de absorción atómica y los de absorción molecular, aunque también hay espectrofotómetros de emisión. ➔ Citómetro de flujo: la citometría de flujo es una técnica basada en la utilización de luz láser, que discrimina y clasifica en función del grado de fluorescencia y dispersión de la luz. Aplicaciones en biología molecular y en inmunología. ➔ Espectrómetro de masas: permite analizar con gran precisión la composición molecular de la muestra. En éste los iones generados mediante vaporización de la muestra son acelerados hacia un analizador y separados en relación masa/carga usando campos eléctricos y magnéticos que determinan el tiempo de llegada a un detector. El detector origina una señal eléctrica que se convierte en el espectro de masas. Dispositivos ópticos: Se utilizan para mejorar la visualización aplicando la óptica, que es la parte de la física que estudia la propagación de la luz y su interacción con la materia. Los más utilizados son los microscopios. - Microscopio óptico: es el más frecuente en los laboratorios. Utiliza un mecanismo de ampliación que consiste en un sistema de lentes convergentes situadas entre el ojo y el objeto. - Microscopio simple o lupa: microscopio formado por una sola lente de aumento. Se emplea para realizar exámenes de superficie externa de objetos opacos. Existen otros tipos de microscopios que se estudiarán más adelante. Dispositivos de protección: Tienen como función reducir o eliminar riesgos asociados a las instalaciones o el trabajo. Pueden ser: sistemas de detección de humos, de control de radiaciones, baterías auxiliares, etc. Pero aquí tienen una mención especial: Armarios de seguridad: en el laboratorio existen productos químicos que suponen un riesgo para la salud. Estas sustancias deben ser almacenadas en armarios que resistan la corrosión, los ataque químicos y el fuego. Cabinas extractoras de gases: diseñadas para retener sustancias gaseosas y vapores, mediante adsorción con filtros. Los filtros pueden ser: - Filtros de carbón activo tipo A: indicado para cetonas, éteres, alcoholes, pero no aptas para grandes cantidades de ácidos inorgánicos. - Filtros de carbón activo tipo BE: óptimo para ácidos y bases inorgánicas. - Filtros de carbón activo tipo F: óptimo para formaldehído, formol y derivados. - Filtros de carbón activo tipo K: óptimo para amoniaco, aminas y orgánicos. Cabinas de seguridad biológica (CSB): Son cabinas para proteger a las personas y al ambiente de los riesgos asociados al manejo de material infeccioso y otros materiales biológicos peligrosos. Estas cabinas usan filtros para partículas sólidas y líquidas (aerosoles). Los filtros que se usan pueden ser de dos tipos: - HEPA: filtros de aire de muy alta eficacia. Filtran partículas de 0,3 µm de diámetro o mayores. - ULPA: filtros de aire de ultra baja penetración. También filtran partículas de 0,3 µm o mayores pero con Mayor eficacia que los anteriores. Las cabinas CSB pueden ser de tres tipos: - Cabinas de seguridad biológica clase I. Destinadas al trabajo con agentes biológicos de riesgo leve o moderado. Estas cabinas protegen tanto a la persona usuaria y al medio ambiente, pero no a los productos manipulados que quedan expuestos al aire exterior. Están parcialmente abiertas por delante y tienen un sistema de extracción de aire que arrastra las partículas hacia el interior de la cabina, alejándose de las personas que están trabajando en ellas. El aire succionado pasa por un filtro HEPA antes de salir al exterior. Suelen incluir un prefiltro para la retención de contaminantes químicos. - Cabinas de seguridad biológica de clase II. Destinadas al trabajo con agentes biológicos de riesgo leve o moderado. Además de proteger a la persona usuaria y al medio ambiente también protege a los productos manipulados. Para ello, sobre la superficie de trabajo hay una corriente de aire descendente de flujo laminar, uniforme y unidireccional, que atraviesa previamente un filtro de alta eficacia, lo cual protege a los productos manipulados. Además hay un ventilador que extrae el aire, y lo pasa primero por un prefiltro y después por uno de alta eficacia. Existen dos tipos básico de cabina de clase II: tipo A con un motor y tipo B con dos motores. - Cabinas de seguridad biológica de clase III. Diseñadas para manipular agentes biológicos de los grupos de riesgo 3 y 4 y están herméticamente cerradas. La persona queda totalmente separada del trabajo que está realizando mediante barreras físicas como un panel frontal completamente cerrado. El interior se mantiene con presión negativa y es alimentado por aire tomado del local, que atraviesa un filtro de alta eficacia. 2.2 Dispositivos propios del tipo de laboratorio: La especialidad del laboratorio determina los dispositivos que encontraremos en ellos. Laboratorio de bioquímica clínica: son laboratorios con un alto nivel de automatización, ya que permite procesar un gran número de muestras e incrementa la seguridad y calidad de las operaciones. Nos encontramos los siguientes sistemas automatizados: - Procesadores automáticos de muestras - Analizadores automáticos para bioquímica clínica: miden la mayor parte de las sustancias químicas presentes en la sangre y orina. Pueden componerse de varios módulos que utilizan técnicas específicas, como el de bioquímica general (glucosa), el de toxicología (drogas de abuso y fármacos), el de bioquímica específica (ferritina) o el iones (sodio). - Sistemas automatizados para el análisis de orina. - Sistemas automatizados para análisis de semen. - Analizadores automáticos para inmunoensayos. Utilizan técnicas para detectar la presencia de diferentes sustancias (virus de inmunodeficiencia humana [VIH], hormona estimulante del tiroides [TSH], progesterona, etc). Laboratorios de hematología - Contadores automatizados de células sanguíneas. - Sistemas automatizados para medir la eritrosedimentación. - Teñidores automatizados. - Microscopios digitales automatizados. - Coagulómetros: medidores automáticos de la coagulación sanguínea. - Citómetros de flujo: permiten el recuento y clasificación de células según sus características morfológicas. Laboratorio de inmunología - Citómetros de flujo: (como antes). - Analizadores automáticos para inmunoensayos: utilizan técnicas inmunológicas como ELISA para detectar la presencia de enfermedades alérgicas o autoinmunes. - Microscopios de fluorescencia. Laboratorio de biología molecular y citogenética - Termocicladores o máquinas de PCR: en las que se realiza la reacción en cadena de la polimerasa, que permite obtener múltiples copias de un fragmento de ADN. - Extractores automatizados de ácidos nucleicos. - Secuenciadores de ADN. - Escáner para el análisis de expresión genética. - Microscopios invertidos. Laboratorios de microbiología - Sistemas automatizados de recuento de microorganismos. - Sistemas automatizados de tinción y de siembra. - Sistemas automatizados de identificación bacteriana. - Sistemas automatizados de hemocultivos Algunos dispositivos se utilizan para aplicaciones específicas de microbiología: - Espectrómetro de masas: para la identificación de microorganismos. - Autoclaves: para esterilizar materiales y productos, como medios de cultivo. Laboratorio de anatomía patológica y citodiagnóstico Su procedimiento de trabajo es diferente al trabajo de otros laboratorios clínicos. En éstos no se determina la presencia o concentración de analitos, sino que el trabajo se basa en el estudio de alteraciones morfológicas. Algunos de los dispositivos más frecuentes son: - Estaciones de trabajo para patología: se realizan exámenes y disecciones macroscópicas de muestras. - Estaciones de parafina. - Etiquetadores automáticos de casetas y portaobjetos. - Microtomos: para realizar cortes finos. - Teñidores automáticos para inmunohistoquímica. - Teñidores automáticos para rutina y tinciones especiales. - Montadores automáticos. - Mesas de autopsias. - Sistemas automáticos de bloques celulares. - Sistemas de diagnóstico por imagen. - Citocentrífugas. - Procesadores citológicos. - Procesadores automatizados de tejidos. 3. EL AGUA U OTROS PRODUCTOS QUÍMICOS: 3. El agua y otros productos químicos 3.1 El agua de laboratorio Muchos de los procesos que se realizan en el laboratorio requieren el uso de agua como disolvente universal. También se utiliza en operaciones de limpieza o como elemento en el funcionamiento de los autoanalizadores de bioquímica. Sus características químicas son: - dipolo eléctrico, formación de puentes de hidrógeno - disolver sustancias polares (con carga) La calidad del agua El agua se clasifica según distintos criterios: dureza, parámetros fisicoquímicos y microbiológicos. Clasificación del agua según su dureza El agua dura o calcárea contiene un alto nivel en sales de magnesio y calcio. La dureza del agua se expresa normalmente como cantidad de carbonato de calcio y se calcula a partir de la suma de las concentraciones de calcio y magnesio (en ppm o miligramo por litro). Dependiendo de la dureza se distinguen varios tipos de agua: Clasificación del agua según su calidad fisicoquímica En este caso se tienen en cuenta parámetros como la conductividad eléctrica, la resistividad, el pH y la concentración de carbono orgánico, sodio, cloruros y sílice. Esta clasificación establece cuatro tipos de agua, siendo la de tipo I la más pura y la tipo IV la menos pura. Las características son las siguientes: - I →Ultrapura, cultivos celulares, absorción atómica o HPL. - II →Grado analítico, analizadores automáticos, medios de cultivo y reactivos. - lll y IV→ Aclarado, pruebas cualitativas, preparación de algunos reactivos y medios de cultivo. Clasificación del agua según su calidad microbiológica El agua también se clasifica según la cantidad de microorganismos presentes. El parámetro que se utiliza es el de unidades formadoras de colonias (UFC) por 100 ml, que permite establecer tres tipos: A, B y C. Parámetro Tipos de agua microbiológico A B C UFC/100 ml