LAB Manual Mantenimiento

MANUAL DE MANTENIMIENTO PARAEQUIPO DE LABORATORIO

rea de Tecnologa y Prestacinde Servicios de Salud

Unidad de Medicamentos Esenciales, Vacunasy Tecnologas en Salud

MANUAL DE MANTENIMIENTO PARA EQUIPO DE LABORATORIO

Washington D. C., 2005

Tecnologa y Prestacin de Servicios de Salud (THS)Medicamentos Esenciales, Vacunas y Tecnologas en Salud (EV)

Biblioteca Sede OPS - Catalogacin en la fuenteOrganizacin Panamericana de la Salud. rea de Tecnologa y Prestacin de Servicios de Salud. Unidad de Medicamen-tos Esenciales, Vacunas y Tecnologas en Salud.

Manual de Mantenimiento para Equipo de LaboratorioWashington, D. C.: OPS, 2005. (Documentos Tcnicos. Tecnologas Esenciales de Salud. THS/EV-2005/007)

ISBN 92 75 32590 1

I Ttulo II. SerieIII. Gabastou, Jean-Marc, Coord.

1. EQUIPO DE LABORATORIO2. MANTENIMIENTO DE EQUIPO3. LABORATORIOS - organizacin y administracin4. MANUALES

NLM WX 147

Analizador de ELISA Analizador de pH Balanzas Bao de Mara Cabina de seguridad biolgica Centrfuga Destilador de agua Diluidor Dispensador Espectrofotmetro Autoclave Estufa de secado Incubadora Lavador de ELISA Microscopio Pipetas Plato caliente con agitador Refrigerador

Redaccin/Adaptacin: Jorge Enrique Villamil

Revisin: Jean-Marc GabastouAntonio Fernndez

Diseo de portada: naranhausdiseo

Diagramacin/Impresin: Nuevo Arte

Correccin de estilo: Paulina Rodrguez Ruiz

Fotografa: Margarita Caar

La Organizacin Panamericana de la Salud dar consideracin muy favorable a las solicitudes de autoriza-cin para reproducir o traducir, ntegramente o en parte, alguna de sus publicaciones, siempre que no seacon fines de lucro. Las solicitudes y las peticiones de informacin debern dirigirse a la Unidad de Medica-mentos Esenciales, Vacunas y Tecnologas en Salud de la Organizacin Panamericana de la Salud/Organi-zacin Mundial de la Salud, 525, Twenty-third Street, N. W. Washington, D. C. 20037, EUA, que tendr su-mo gusto en proporcionar la informacin ms reciente sobre cambios introducidos en la obra, planes dereedicin y reimpresiones ya disponibles.

Organizacin Panamericana de la Salud, 2005

Las publicaciones de la Organizacin Panamericana de la Salud estn acogidas a la proteccin prevista porlas disposiciones sobre reproduccin de originales del Protocolo 2 de la Convencin Universal sobre Dere-cho de Autor: Reservados todos los derechos.

Las denominaciones empleadas en esta publicacin y la forma en que aparecen presentados los datos quecontiene no implican, por parte de la Secretara de la Organizacin Panamericana de la Salud, juicio algu-no sobre la condicin jurdica de pases, territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto deltrazado de sus fronteras o lmites.

La mencin de determinadas sociedades mercantiles o de nombres comerciales de ciertos productos no im-plica que la Organizacin Panamericana de la Salud apruebe o recomiende con preferencia a otros anlo-gos. Salvo error u omisin, las denominaciones de productos patentados llevan en las publicaciones de laOPS letra inicial mayscula.

INTRODUCCIN

Captulo primeroAnalizador de ELISAFotografa de analizador de ELISAPropsito del analizador de ELISAPrincipios de operacinServicios requeridosRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo segundoLavador de ELISAFotografa de lavador de ELISA Propsito del lavador de ELISAPrincipios de operacinServicios requeridosRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo terceroAnalizador de pHPropsito del equipoFotografas y elementos del analizador de pHPrincipios de operacinEsquema de un analizador de pHComponentesCircuito tpicoServicios requeridosProcedimiento general de calibracinMantenimiento general del analizador de pHMantenimiento bsico del electrodoDefiniciones bsicasBibliografaAnexo: Teora del pH

Captulo cuartoBalanzasFotografas de balanzasPropsito de la balanzaPrincipios de funcionamientoServicios requeridosRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

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TABLA DE CONTENIDOS

Captulo quintoBao de MaraEsquema bao de MaraPrincipios de operacinControles baos de MaraOperacin del bao de MaraDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo sextoCabina de seguridad biolgicaIlustracin cabina de seguridad biolgicaPropsitos del equipoPrincipios de operacinSeguridad biolgicaServicios requeridosUso de la cabinaRutinas de mantenimientoEvaluacin funcional (alternativa)Definiciones bsicasBibliografa

Captulo sptimoCentrfugaFotografa y esquemaPropsito de la centrfugaPrincipios de operacinComponentes de la centrfugaServicios requeridosRutinas de mantenimientoRecomendaciones de conservacin y manejo adecuadoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo octavoDestilador de aguaEsquema del destilador de aguaPropsito del destilador de aguaPrincipios de operacinServicios requeridosDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo novenoDiluidorEsquema del diluidorPropsito del diluidorPrincipios de operacinServicios requeridosRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

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Captulo dcimoDispensadorEsquema y fotografa del dispensadorPropsito del dispensadorServicios requeridosRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo undcimoEspectrofotmetroFotografas del espectrofotmetroPropsito del equipoPrincipios de operacinComponentes del espectrofotmetroServicios requeridosMantenimiento del espectrofotmetroBuenas prcticas de uso del espectrofotmetroDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo duodcimoAutoclaveFotografa del autoclave Propsito del autoclavePrincipios de operacinFuncionamiento del autoclaveServicios requeridosRutinas de mantenimientoMantenimiento de componentes especializadosDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo decimoterceroEstufa de secadoFotografas de estufa de secadoPropsito de la estufaPrincipios de operacinServicios requeridosOperacin de la estufaControl de la estufaControl de calidadRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo decimocuartoIncubadoraFotografas de incubadorasPrincipios de operacinControles de la incubadoraServicios requeridosRutinas de mantenimiento y uso de la incubadoraDefiniciones bsicasBibliografa

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Captulo decimoquintoMicroscopioOtros nombres del equipoFotografas de microscopiosPropsito del equipoPrincipios de operacinDiagrama del equipo (isomtrico y corte)Servicios requeridosDescripcin de fallas potenciales por componentesMantenimiento general del microscopioDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo decimosextoPipetasFotografa y esquema de pipetas Propsito de la pipetaPrincipios de operacin de la pipetaServicios requeridosUso de la pipetaRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo decimosptimoPlato caliente con agitadorFotografa del plato caliente con agitadorPrincipios de operacinControles del plato caliente con agitadorServicios requeridosOperacin del plato caliente con agitadorRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

Captulo decimoctavoRefrigeradorFotografa del refrigeradorPropsito del refrigeradorPrincipios de operacinServicios requeridosCircuito de control refrigeradorOperacin del refrigerador IRutinas de mantenimientoOperacin del refrigerador IIEncendido del refrigeradorRutinas de mantenimientoDefiniciones bsicasBibliografa

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Ilustracin 1: Conjunto de equipos para pruebas ELISAIlustracin 2: Lavador de ELISAIlustracin 3: Perfiles de los pozos, tcnica de ELISAIlustracin 4: Esquema de un analizador de pHIlustracin 5: Clases de electrodosIlustracin 6: Circuito de control analizador de pHIlustracin 7: Balanza de resorteIlustracin 8: Balanza de pesa deslizanteIlustracin 9: Balanza analticaIlustracin 10: Balanza de plato superiorIlustracin 11: Balanza de sustitucinIlustracin 12: Elementos de las balanzas electrnicasIlustracin 13: Principio fuerza de compensacinIlustracin 14: Clasificacin de balanzas por grupos de exactitudIlustracin 15: Control balanza analticaIlustracin 16: Bao de MaraIlustracin 17: Resistencias de inmersin y externaIlustracin 18: Control de bao de MaraIlustracin 19: Cabina de seguridad biolgicaIlustracin 20: Concepto de fuerza centrfuga Ilustracin 21: Destilador de aguaIlustracin 22: Esquema diluidorIlustracin 23: Control del diluidorIlustracin 24: Jeringa y dispensadorIlustracin 25: DispensadorIlustracin 26: Elementos dispensadoresIlustracin 27: Interaccin de la luz con la materiaIlustracin 28: Fenmeno de absorbanciaIlustracin 29: Componentes del espectrofotmetroIlustracin 30: Reflexin de la luzIlustracin 31: Rejilla de difraccinIlustracin 32: Circuito de vapor del autoclaveIlustracin 33: Espacios requeridos por el autoclaveIlustracin 34: Acometida aire comprimidoIlustracin 35: Acometida de vaporIlustracin 36: Generador de vapor Ilustracin 37: Control electrnico de la estufaIlustracin 38: Circuito elctrico de la estufaIlustracin 39: Formas de transferencia de calorIlustracin 40: Control de incubadoraIlustracin 41: Lente positivo (convergente)Ilustracin 42: Funcionamiento del lenteIlustracin 43: Corte del microscopioIlustracin 44: Clases de pipetas

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TABLA DE ILUSTRACIONES

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Ilustracin 45: Fases del uso de la pipetaIlustracin 46: Desensamble de una pipetaIlustracin 47: Control plato caliente con agitadorIlustracin 48: Motor de induccinIlustracin 49: Circuito de refrigeracinIlustracin 50: Circuito de control del refrigeradorIlustracin 51: Control Banco de sangreIlustracin 52: Control refrigerador ultrabaja temperatura

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Este manual ha sido desarrollado con el finde apoyar al personal que labora en los labo-ratorios de salud, sean clnicos o de investiga-cin, en los campos de la salud pblica, saludanimal, salud ambiental, control de alimen-tos y control de medicamentos, en la com-prensin de los requerimientos tcnicos rela-cionados con la instalacin, uso y manteni-miento de un grupo de equipos que resultande gran importancia para la realizacin de lasactividades diagnsticas o de investigacin.

No se pretende que los lineamientos inclui-dos en este manual conviertan a quien loconsulta en un experto capaz de solucionarcualquier problema que pueda presentarseen el equipamiento del laboratorio. El desa-rrollo alcanzado a nivel tecnolgico y cientfi-co ha incorporado en los equipos infinidadde funciones y modos particulares de opera-cin, que necesariamente conllevan a imple-mentar programas que permitan aportar losrecursos para mantener dicho equipamientoen las mejores condiciones de operacin.

Por la diversidad de orgenes, marcas y mode-los, solo es posible presentar unas recomen-daciones generales, dado que las particularesse encuentran desarrolladas en los manualesde uso, mantenimiento e instalacin elabora-dos por los fabricantes y que deben ser solici-tados y exigidos en los procesos de adquisi-cin por las dependencias y profesionalesque tienen bajo su responsabilidad la incor-poracin y la adquisicin de tecnologa en lasdiversas instituciones.

En su desarrollo, el manual ha tomado encuenta los siguientes aspectos:

1. Cada clase o familia de equipo incluida ha si-do desarrollada en un captulo diferente,que se ha organizado en orden alfabtico,de acuerdo con el nombre que los identifica.

2. Abarca 18 familias de equipo que han si-do seleccionadas, tratando de cubrir

aquellas de mayor utilizacin en laborato-rios de baja o media complejidad tcnica.

3. Busca apoyar a los responsables de la gestintcnica en la implementacin de los progra-mas de mantenimiento y de gestin de cali-dad en pro de la salud de la poblacin.

4. Cada equipo ha sido identificado con elnombre que ms comnmente se lo cono-ce. Tambin se han incluido otros nom-bres alternos.

5. Se han introducido fotografas o ilustra-ciones o una combinacin de ambas paraidentificar, sin lugar a equivocaciones, eltipo de equipo que se est considerando.

6. Dadas las grandes diferencias en la com-plejidad tcnica de las marcas y modelosexistentes, cada tema ha sido desarrolladopensando en equipos bsicos, pero, hastadonde ha sido posible, incluyen tecnolo-ga de desarrollo reciente.

7. Presenta una breve explicacin sobre losprincipales usos o aplicaciones del equipoen el laboratorio.

8. Contiene una descripcin bsica de losprincipios con los que operan los distintosequipos. En consecuencia, hay explicacio-nes basadas en principios o leyes fsicasy/o qumicas que el lector interesado pue-de o debera profundizar por su cuenta.

9. Se incluye una descripcin de los servicios oinstalaciones que requieren los distintosequipos para poder funcionar, poniendo n-fasis en los aspectos elctricos y en los requi-sitos que en cada ambiente podran facilitarsu correcta instalacin y operacin.

10. Describe las rutinas bsicas de manteni-miento requeridas por los equipos, que sehan clasificado segn la frecuencia conque deben realizarse: diarias, semanales,

INTRODUCCIN

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mensuales, semestrales, anuales y even-tuales. Dichas rutinas se han numerado yse presentan siguiendo un orden que tra-ta de ajustarse a la realidad. Mayor pro-fundidad y especificidad se pueden en-contrar en los manuales editados por losfabricantes.

11. Para cada equipo se ha desarrollado unatabla que procura condensar los proble-mas que con mayor frecuencia lo afectan,identificando sus posibles causas y las ac-ciones que deberan realizarse para solu-cionar el problema.

12. En cada captulo se ha introducido una lis-ta de definiciones bsicas que ayuda a

comprender el significado de algunos tr-minos utilizados.

13. Al final se ha incluido la bibliografa utili-zada para desarrollar los distintos temas.

Tambin, en el caso de algunos equipos, sehan introducido temas adicionales relaciona-dos con la calibracin, el control de calidad ola forma en que se encuentran diseados ypresentados los controles.

El presente manual ha sido desarrollado porla Organizacin Panamericana de la Salud,para apoyar los programas de mejoramientode la calidad que promueve en los laborato-rios de la Regin.

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ANALIZADOR DE ELISA

El analizador de ELISA es un espectrofotme-tro especializado, diseado para efectuar lalectura de los resultados de una tcnica quese utiliza para determinar la presencia de an-ticuerpos o antgenos especficos presentesen una muestra. La tcnica se basa en la de-teccin de un antgeno inmovilizado sobreuna fase slida, mediante anticuerpos que,directa o indirectamente, producen unareaccin cuyo producto puede ser ledo porel espectrofotmetro. Se le conoce tambincon el nombre de Lector de ELISA. La palabraELISA es el acrnimo de las palabras en len-gua inglesa Enzyme-Linked ImmunosorbentAssay.

FOTOGRAFA DE ANALIZADOR DE ELISA

PROPSITO DEL ANALIZADOR DE ELISA

El analizador de ELISA se utiliza para leer el re-sultado de las pruebas efectuadas, utilizando latcnica de ELISA, la cual tiene aplicacin directaen inmunologa y en serologa; permite confir-mar la presencia en el organismo de anticuerposo antgenos de un agente infeccioso, vacunal oautoanticuerpos artritis reumatoide, por ejem-plo, entre otras aplicaciones.

PRINCIPIOS DE OPERACIN

El analizador de ELISA es un espectrofotme-tro especializado. A diferencia de los espec-trofotmetros convencionales que permitenefectuar lecturas en un rango amplio de lon-gitudes de onda, este dispone de filtros o re-jillas de difraccin que limitan el rango delongitudes de onda a aquellas que se utilizanen la tcnica ELISA, la cual generalmente serealiza con longitudes de onda comprendidasentre los 400 y los 750 nm nanmetros. Al-gunos analizadores operan en el rango ultra-violeta y pueden efectuar anlisis entre los340 y los 700 nm. El sistema ptico utilizadopor muchos fabricantes utiliza la fibra pticapara llevar la luz hasta los pozos de la placa,donde se encuentra la muestra bajo anlisis.La luz que atraviesa la muestra tiene un di-metro que vara entre 1 y 3 mm. Un sistemade deteccin recibe la energa lumnica, pro-veniente de la muestra, la amplifica, determi-na la absorbancia y, a travs de un sistema delectura, la convierte en datos que permiteninterpretar el resultado de la prueba. Tam-bin hay analizadores de ELISA que empleansistemas lumnicos de doble haz. Las muestrasdel ensayo de ELISA se colocan en placas dediseo especial, las cuales disponen de un n-mero definido de pozos o vasos, en los cualesse lleva a cabo el procedimiento o ensayo.Son comunes las placas de 8 columnas por 12filas, con un total de 96 pozos. Tambin exis-ten placas con un mayor nmero de pozos.Las hay de 384 pozos y la tendencia actualbusca aumentar el nmero de pozos, y redu-cir la cantidad de reactivos y el volumen delas muestras requeridas. La ubicacin de lossensores pticos en el analizador de ELISA va-ra dependiendo de los fabricantes. Algunoslos colocan sobre la placa portamuestras,mientras que otros los ponen directamentebajo los pozos de la placa.

CAPTULO 1

Analizador de ELISACdigo (s) ECRI

16-979

Denominacin (es) ECRI

Lectores de microplacas fotomtricos

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En la actualidad, los analizadores de ELISAdisponen de controles regulados por micro-procesadores, interfases de conexin a siste-mas de informacin, programas de control deprocesos y control de calidad que, a travs delcomputador, permiten la automatizacincompleta de los ensayos requeridos.

Equipos requeridos para efectuar ensa-yos de ELISA

Para desarrollar la tcnica de ELISA se requieredisponer al menos de los siguientes equipos:

1. Un analizador de ELISA.

2. Un lavador de ELISA (captulo 2).

3. Un sistema dispensador de lquidos. (Pue-den usarse pipetas multicanal).

4. Una incubadora especializada para las placas.

La ilustracin que se presenta a continuacinda una idea de la forma en que se encuentraninterrelacionados los equipos mencionados.

Ilustracin 1: Conjunto de equipos para pruebas ELISA

Fases mecnicas de un ensayo utilizandola tcnica de ELISA

Uso de equipos

Cuando se realiza una prueba de ELISA, ge-neralmente se siguen estos pasos:

1. Utilizando el lavador de ELISA o microplacas,se efecta un primer lavado de la placa.

2. Mediante el dispensador de lquidos o las

pipetas multicanal, se llenan los vasos opozos de las placas con las soluciones pre-paradas para ser utilizadas en el ensayo.

3. A continuacin, se coloca la placa en la incu-badora donde, a temperatura controlada, selleva a cabo un conjunto de reacciones.

Las etapas 1, 2 y 3 se pueden repetir varias ve-ces dependiendo del ensayo, hasta que se lo-gre que las muestras colocadas en las placashayan terminado sus reacciones.

Analizador de ELISA

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4. Finalmente, cuando se han completado lasreacciones qumicas, se lleva la placa alanalizador de ELISA y se efectan las lectu-ras que permiten emitir un diagnstico.

Fases qumicas de la tcnica de ELISA

Se presenta a continuacin un breve resumende cmo funciona la tcnica de ELISA, desdeel punto de vista qumico1.

1. Se recubren los pozos de una placa con an-ticuerpos o antgenos.

2. Se aaden las muestras, controles y estn-dares a los pozos de la placa y se incubana temperaturas que oscilan entre la tem-peratura ambiente y 37 C, por un perodode tiempo determinado, segn caracters-ticas de la prueba. Durante la incubacin,una parte del antgeno de la muestra seune al anticuerpo del recubrimiento de laplaca, o el anticuerpo de la muestra se unecon el antgeno ubicado en el recubri-miento de la placa, en funcin de su pre-sencia y cantidad en la muestra analizada.

3. Despus de la incubacin, las entidades nounidas antgenos o anticuerpos se lavany se retiran de la placa, utilizando el lava-dor de ELISA que utiliza un buffer de lava-do adecuado.

4. A continuacin, se aade un anticuerpo se-cundario, denominado el conjugado, elcual tiene una enzima que reaccionar conun sustrato para producir un cambio decolor.

5. Se inicia entonces un segundo perodo deincubacin, durante el cual el conjugadose unir al complejo antgeno-anticuerpoen los pozos de la placa.

6. Despus de la incubacin, se realiza un nue-vo lavado para retirar de los pozos de la pla-ca cualquier vestigio del conjugado no unido.

7. Se aade un sustrato. La enzima reaccio-nar con el sustrato y causar un cambio

de color en la solucin, brindando un me-dio para medir la cantidad de conjugadoque a la vez dir cunto complejo antge-no-anticuerpo est presente. Otro perodode incubacin permitir que esta reaccintenga lugar.

8. Cumplido el tiempo de incubacin, se aa-de un reactivo para detener la reaccinsustrato-enzima y prevenir cambios adicio-nales de color. Generalmente este reactivoes un cido diluido.

9. Finalmente, se efecta la lectura de la pla-ca en el analizador de ELISA. Los valores delos resultados se usan para determinar lascantidades de antgeno o anticuerpo espe-cficos presentes en la muestra.

Algunos de los pozos en la placa se destinan pa-ra colocar estndares y controles. Los estndarespermiten definir los puntos de corte (cut off).Los controles son cantidades conocidas que seusan para medir el xito del ensayo, evaluandolos datos recibidos contra las concentraciones es-tablecidas para cada control. El proceso antesdescrito es comn, aunque muchas pruebas deELISA tienen variantes.

SERVICIOS REQUERIDOS

Para que el analizador de ELISA opere correc-tamente, es necesario verificar los siguientespuntos:

1. Un ambiente limpio, libre de polvo.

2. Una mesa de trabajo estable. Lo recomen-dable es que la misma est alejada deequipos que generen vibraciones centr-fugas, agitadores, que tenga un tamaoadecuado que permita ubicar, al lado delanalizador de ELISA, los equipos comple-mentarios requeridos para efectuar la tc-nica en mencin: lavadores, incubadora,dispensador y computador con perifricos.

3. Una fuente de suministro elctrico de acuer-do con las normas y estndares implemen-tados en el pas. En los pases americanos se

1 Explicaciones ms detalladas deben ser consultadas en literatura especializada.

1

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utilizan por lo general voltajes de 110 V yfrecuencias de 60 Hz.

Calibracin del analizador de ELISA

La calibracin de un analizador de ELISA esun proceso especializado que debe realizarun tcnico o ingeniero debidamente entrena-do, siguiendo las instrucciones que para elefecto brinda cada fabricante. Para efectuarla calibracin se requiere disponer de un jue-go de filtros grises, los cuales se encuentranmontados en una placa de igual geometra alas utilizadas para efectuar los anlisis. Los fa-bricantes suministran dichos filtros y puedenser utilizados para realizar calibraciones acualquier longitud de onda de las que utilizael equipo.

Los filtros de calibracin disponen de al me-nos tres valores de densidad ptica, preesta-blecidos dentro de los rangos de medicin;uno bajo, uno medio y el ltimo, un valor al-to. Para efectuar la calibracin se realiza el si-guiente proceso:

1. Colocar el filtro de calibracin en el equipo.

2. Efectuar una lectura completa con el filtrode calibracin. Verificar si se presentan di-ferencias en las lecturas obtenidas de ca-nal a canal. Si es as, invertir el filtro (180)y repetir nuevamente la lectura para des-cartar que las diferencias puedan ser atri-buibles al filtro en s. Por lo general, seacepta que el instrumento no requiere ca-libracin, si se encuentra ajustado en doslongitudes de onda.

3. Verificar si el lector est descalibrado. Si esas, proceder a la calibracin, siguiendo larutina definida por el fabricante, verifican-do especialmente que la linealidad de laslecturas se mantenga lo ms rigurosamen-te posible.

4. Si no se dispone de filtro de calibracin,verificar la misma colocando una solucinde color en los pozos de una placa y efec-tuando en seguida una lectura completa.Luego invertir la placa 180 y efectuar unanueva lectura. Si ambas lecturas presentan

valores promedio idnticos en cada fila, elanalizador se encuentra calibrado.

5. Verificar si el desplazamiento de la placa seencuentra calibrado, columna por columna.Colocar una placa vaca y efectuar las lectu-ras. Si no se observan diferencias medias en-tre las lecturas de columna a columna de laprimera a la ltima, podra asumirse que elavance se encuentra calibrado.

RUTINAS DE MANTENIMIENTO

Las rutinas que se describen a continuacin es-tn enfocadas exclusivamente al analizador deELISA. El mantenimiento del lavador de ELISAest tratado en el captulo correspondiente.

Mantenimiento bsicoFrecuencia: Diaria

1. Revisar que los sensores pticos de cadacanal estn limpios. Si se detecta suciedad,limpiar con un pincel la superficie de lasventanas de los emisores de luz y de lossensores.

2. Confirmar que el sistema de iluminacinest limpio.

3. Verificar que la calibracin del analizadores adecuada. Cuando se inicien las opera-ciones diarias, permitir que el analizadorse caliente durante 30 minutos. A conti-nuacin, realizar una lectura en blanco yluego leer un mdulo lleno de sustrato.Las lecturas deben ser idnticas. Si no loson, invertir el mdulo y repetir la lectura,a fin de determinar si la desviacin se ori-gina en el mdulo o en el lector.

4. Examinar el avance automtico de la pla-ca. El mismo debe ser suave y constante.

Mantenimiento preventivoFrecuencia: Trimestral

1. Verificar la estabilidad de la lmpara. Usarel filtro de calibracin, efectuando lecturascon intervalos de 30 minutos o una misma

Analizador de ELISA 1

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placa. Comparar las lecturas. No debenexistir diferencias.

2. Limpiar los sistemas pticos de los detecto-res y los sistemas de iluminacin.

3. Limpiar el mecanismo de avance de la placa.

4. Verificar la alineacin de cada pozo con lossistemas emisores y detectores de luz.

Tabla de solucin de problemas

El analizador brinda lecturas sin sentido. Lmpara de iluminacin fuera deservicio.

Reemplazar la lmpara por otra de las mismascaractersticas que la original.

El analizador presenta absorbanciasaltas.

Reactivos usados y/o preparados deforma incorrecta.

Revisar que el TMB sea incoloro y la prepara-cin adecuada.

Contaminacin con otras muestras. Repetir el ensayo verificando la marcacin, ellavado y la forma de usar la pipeta.

Filtro de longitud de onda incorrecto. Verificar la longitud de onda recomendadapara el ensayo. Ajustar si es del caso.

Lavado insuficiente o ineficiente. Confirmar el mtodo de lavado utilizado. Em-plear un ensayo de control de calidad apropiado.

Tiempo de incubacin muy largo otemperatura muy alta.

Revisar tiempos y temperatura de incubacin.

Dilucin de muestras mal procesada. Revisar proceso de dilucin de muestras.

Falta algn reactivo. Verificar que el ensayo se realiza de acuerdo alprocedimiento establecido.

Las lecturas del analizador varan de fi-la en fila.

Sensores pticos sucios. Limpiar los sensores.

Lentes o elementos del sistema de ilu-minacin sucios.

Limpiar lentes del sistema de iluminacin.

Falta de calibracin de uno o mscanales.

Verificar la calibracin de cada uno de loscanales.

Problemas con los blancos. Efectuar una lectura en vaco y compararlacontra la lectura del blanco. Si el sistema leebien, deber encontrarse una lectura de den-sidad ptica similar. Caso contrario, el analiza-dor est descalibrado.

El analizador presenta absorbanciasbajas.

Tiempo de incubacin muy corto otemperatura muy baja.

Revisar temperaturas y tiempos de incubacin.

Los reactivos no se encuentran a latemperatura ambiente.

Comprobar que los reactivos estabilicen sutemperatura con la del ambiente.

Lavado excesivo de la placa. Ajustar el proceso de lavado a lo indicado porel fabricante del ensayo.

Filtro de longitud de onda incorrecto. Verificar el filtro de longitud de onda seleccio-nado. Utilizar el recomendado para el ensayo.

Reactivos usados o preparados de for-ma incorrecta.

Revisar los reactivos utilizados. Comprobar lasdiluciones.

Falta algn reactivo. Verificar que el ensayo se realiza de acuerdoal procedimiento establecido.

La placa presenta rayaduras en el fon-do de los pozos.

Preparar una nueva placa y repetir el ensayo.

PROBLEMA CAUSA PROBABLE REMEDIO

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Clase de placa mal seleccionada o pla-ca sucia.

Verificar el tipo de placa utilizada. Prepararuna placa nueva y repetir el ensayo.

El analizador presenta variacionesinesperadas en las lecturas de densi-dad ptica.

La lmpara del analizador en situacininestable.

Reemplazar la lmpara por otra de las mismascaractersticas que la original.

Lecturas de densidad ptica muy bajascomparadas con los criterios de la eva-luacin ptica del operador.

La lectura se est realizando con luz delongitud de onda diferente a la reque-rida por el ensayo.

Verificar con qu longitud de onda se estefectuando la lectura. Si es del caso, ajustar lalongitud de onda y repetir la lectura.Verificar que se ha seleccionado el filtro delongitud de onda recomendado.

Alta absorbancia del blanco. Sustrato contaminado. Revisar que el TMB sea incoloro y la prepara-cin adecuada.

Lavado insuficiente o ineficiente. Retirar el buffer despus del lavado. Revisarque los pozos sean llenados y aspirados demanera uniforme cuando se lavan.

La lectura del analizador presenta unaumento gradual o un decremento decolumna en columna.

Calibracin inadecuada del motor deavance de la placa.

Calibrar el avance para que en cada paso lospozos queden exactamente alineados con elsistema emisor de luz.

Los datos no son transferidos entre ellector y el microprocesador.

El lector y el microprocesador tienendefinidos diferentes caracteres.

Verificar cdigos seleccionados.

Tasas de transferencia de informacin(Baud) diferentes.

Confirmar tasas de transferencia seleccionadas.

Configuracin de las clavijas de trans-misin/recepcin mal seleccionada.

Revisar la configuracin de las clavijas. Debeestar configurada segn parmetros definidospor el fabricante.

Se han secado los pozos de la placa. Cambiar la forma de lavar la placa.

Placa mal colocada en el lector o malsentada.

Revisar la colocacin de la placa. Repetir lalectura.

Humedad o huellas digitales en el fon-do exterior de la placa.

Verificar que el fondo exterior de los pozos seencuentre limpio.

Cantidades residuales del buffer de lavadoen los pozos antes de aadir el sustrato.

Confirmar la remocin completa del buffer delavado.

Las tabletas del sustrato no se encuen-tran completamente disueltas.

Verificar que las tabletas se disuelvancorrectamente.

La tableta del sustrato ha sido conta-minada por humedad o pinzas metli-cas o no se encuentra completa.

Evidenciar integridad y manejo de las tabletasdel sustrato.

La posicin del pozo blanco podra ha-ber sido cambiada y una cantidad inco-rrecta ha sido restada a cada lectura.

Verificar la carga correcta de la placa.


Baja reproducibilidad. Homogeneidad de la muestra. Mezclar los reactivos antes de usarlos. Permitirque se equilibren con la temperatura ambiente.

Procedimiento errneo en el uso de lapipeta.

Comprobar que las puntas de la pipeta soncambiadas entre las muestras y que es remo-vido el exceso de lquido en el exterior.

Lector descalibrado. Revisar la calibracin. Usar un juego de con-trol de calidad apropiado.

Lector utilizado sin suficientecalentamiento.

Esperar a que el lector se haya estabilizado ensu temperatura de operacin.

Reactivos vencidos. Verificar las fechas de vencimiento de losreactivos.

Analizador de ELISA 1

21

Falla en la interfase del programa decomunicaciones.

Llamar al servicio tcnico especializado.

Haz de luz desalineado. El analizador trasladado o movido sinlas debidas precauciones.


La fuente de luz lmpara ha sidocambiada y su reemplazo no ha sidoinstalado y alineado correctamente.

Verificar montaje y alineacin de la fuente deluz.

El computador falla al indicar los cdi-gos de error.

El programa que controla la activacinde las alarmas y los mensajes de adver-tencia presenta fallas o no est valida-do por el productor.


El analizador presenta fallas en la de-teccin de errores.

Diversos componentes del sistema pre-sentan fallas, como el sistema de de-teccin del nivel de lquidos.


Cable de conexin lector-microproce-sador mal ajustado.

Revisar conexiones. Ajustar conexiones.

Identificacin incorrecta de la muestra. Placa cargada de forma inadecuada. Revisar proceso de identificacin de las mues-tras. Repetir lectura efectuando los ajustes.

Identificacin incorrecta de la muestraregistrada en el analizador.


DEFINICIONES BSICAS

ELISA. Tcnica desarrollada para efectuaranlisis que permiten determinar si una sus-tancia se encuentra presente en una muestra.Se utiliza principalmente en el rea de inmu-nologa. La palabra ELISA es el acrnimo delas palabras en lengua inglesa Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay.

Enzima. Protena que sirve de catalizador enuna reaccin qumica, acelerando las reacciones.

Fluorforo. Molculas que absorben luz auna determinada longitud de onda y emitenluz de una longitud de onda mayor.

Lavador de ELISA. Equipo que se utiliza pa-ra lavar las placas durante las etapas de unaprueba de ELISA, con el fin de remover aque-llos componentes que no se han unido en las

reacciones. El lavador de ELISA utiliza buffersespeciales en los procesos de lavado.

Lector de microplacas. Nombre dado a losanalizadores de ELISA.

Placa de ELISA. Elemento de consumo que seha estandarizado para efectuar los anlisis me-diante la tcnica de ELISA. Las placas tienen engeneral 96 pozos en una configuracin tpicade 8 filas por 12 columnas. Tambin hay placasde ELISA de 384 y recientemente se han venidoimponiendo microplacas de hasta 1 536 pozos,en centros de alta demanda, debido a las eco-nomas logradas en insumos y reactivos.

Quimioluminiscencia. Emisin de luz queaparece durante una reaccin qumica.

TMB. Sustrato usado con la enzima HRP.

22

Bibliografa

ELISA Automation, Hudson Control Group, AB104A, 2002. (www.hudsoncontrol.com)

Solid Phase Guide, NUNC, Brand Products, Introduction to Solid Phase Techniques.(http://www.nuncbrand.com/PDF/Guides%20and%20Manuals/Guide%20to%20Solid%20Phase.pdf)

Universal Medical Device Nomenclature System (UMDNS), Product Categories Thesaurus,ECRI, 5200 Butler Pike, Plymouth Meeting, PA, USA, 2000.

Zoon, Kathryn, Recommendations to users of medical devices that test for infectious dis-ease markers by enzyme immunoassay (EIA) test systems, Division of Blood Applications,Bethesda, MD. (http://www.fda.gov/cber/bldmem/122094.txt)

LAVADOR DE ELISA

Est diseado para efectuar las operacio-nes de lavado que se requieren cuando seutiliza la tcnica de ELISA. El equipo efec-ta el lavado de los pozos que contienenlas placas de ELISA, durante las diferentesetapas de la tcnica.

FOTOGRAFA DE LAVADOR DE ELISA1

PROPSITO DEL LAVADOR DE ELISA

El lavador ha sido diseado para proporcio-nar, de forma controlada, los buffers de lim-pieza que se requieren al desarrollar un an-lisis utilizando la tcnica de ELISA. Asimismo,el equipo cumple la funcin de retirar de ca-da uno de los pozos las sustancias que no par-ticiparon en la reaccin. Dependiendo de lasvariantes que presente la tcnica, el lavador

podra llegar a intervenir por lo general entreuna y cuatro veces, suministrando buffer delavado, agitando y extrayendo, una vez cum-plidos los tiempos programados, los com-puestos que no participaron en las reaccio-nes2. El lavador dispone de dos depsitos; enuno de ellos, se coloca el buffer de lavado,mientras que en el otro, se recolectan las sus-tancias que se desechan en la tcnica de ELISA.


El lavador de ELISA ha sido diseado pararealizar las operaciones de lavado que se en-cuentran involucradas en la tcnica de ELISA.El equipo dispone de al menos los siguientessubsistemas que varan en diseo dependien-do del fabricante:

Subsistema de control. Por lo general, escontrolado por microprocesadores y permiteprogramar y controlar las actividades que de-be realizar el lavador como el nmero de ci-clos de lavado requeridos3 (1-5), los tiemposde espera, las presiones de suministro y de ex-traccin, el tipo de placa utilizada (96 - 384pozos); ajusta la funcin de succin segn laforma del pozo4 fondo plano, fondo en V,fondo redondo o tiras utilizadas; regula losvolmenes dispensados y/o aspirados, lostiempos de remojo y agitacin, entre otros.

Subsistema de suministro. Por lo gene-ral, est compuesto por un depsito para lasolucin de lavado, una o varias bombas,usualmente de desplazamiento positivo ti-po jeringa y una cabeza dispensadora que

CAPTULO 2

Lavador de ELISACdigo (s) ECRI

17-489

Cdigo (s) ECRI

Lavador de microplacas

1 http://www.mtxlsi.com/images/FinstrumentsWasherFloat.jpg2 Ver explicacin breve de la tcnica de ELISA en el captulo 1, Analizador de ELISA.3 El nmero de operaciones de lavado requeridas depende exactamente de la tcnica que se utilice, aspecto que se encuen-

tra explicado en las instrucciones de cada prueba que suministra el fabricante.4 Si el fondo es plano, la aguja de succin es colocada muy cerca a una de las caras del pozo; si es redondeado o en V, se co-

loca la aguja de succin en el centro del pozo.

23

1

24

suministra, a travs de agujas, la solucinde lavado a los diferentes pozos. La cabezasuele contar con ocho pares de agujas paralavar y aspirar los pozos de una misma filade la placa de forma simultnea en la cabe-za confluyen los subsistemas de suministro yde extraccin. Tambin hay modelos quedisponen de doce pares de agujas y existenversiones que efectan el proceso de lavadode manera simultnea en todos los pozos dela placa. Algunos lavadores brindan la posi-bilidad de trabajar con diversas solucionesde limpieza, efectuando los cambios de so-lucin segn programe el operador.

Subsistema de extraccin. Requiere deun mecanismo de vaco y de un sistema dealmacenamiento para recolectar los fluidosy desechos retirados de los pozos de las pla-cas. El vaco puede ser proporcionado porbombas externas o internas. La extraccinse realiza mediante un conjunto de agujasmontadas en la cabeza lavadora/aspirado-ra. El nmero de agujas vara entre uno ytres, segn el fabricante y el modelo.

Si se usa una sola aguja, las operaciones de la-vado y extraccin se hacen a travs de esta

nica aguja. Si se utilizan dos agujas, una seusa para el suministro de la solucin de lavadoy la otra para la extraccin. Si se utilizan tres,la primera es para el suministro de la solucinde lavado, la segunda para la extraccin y latercera para controlar extraer cualquier ex-ceso de volumen dentro del pozo.

En general la longitud de la aguja de extrac-cin es mayor que la longitud de la aguja desuministro, con el fin de que pueda avanzarverticalmente hasta una altura que oscilaentre 0,3 y 0,5 mm del fondo del pozo.

Subsistema de avance. Est compuestopor un mecanismo que desplaza horizon-talmente la cabeza de suministro y extrac-cin, para poder llegar en la placa de ELI-SA a cada uno de los pozos; cuando se haefectuado el desplazamiento horizontal ala siguiente fila, se realiza un movimientovertical hacia los pozos, con el fin de dis-pensar y/o extraer la solucin de lavado.Hay lavadores que efectan estas opera-ciones de forma simultnea.

Se presenta a continuacin una ilustracin en laque se muestran los subsistemas mencionados.

Ilustracin 2: Lavador de ELISA

25

Lavador de ELISA 2

Proceso de lavado

El lavado es una de las etapas que se debe reali-zar cuando se efectan anlisis, utilizando latcnica de ELISA. Se emplean para el efecto so-luciones especiales. Entre las ms usadas se en-cuentra la solucin buffer fosfatada o PBS. La so-lucin buffer fosfatada tiene una estabilidad de2 meses, si se la conserva a 4 C. Se estima quepara el lavado de una microplaca se requiere en-tre 1 y 3 litros de solucin. Se estima que en ca-da pozo se utilizan 300 l de solucin de lavadopor ciclo. El lavado es una operacin que se pue-de realizar manualmente, pero si se tienen de-mandas altas y si se trabaja con sustancias po-tencialmente contaminadas, es mejor utilizar unequipo de lavado automatizado.

Entre los procesos de lavado se destacan lossiguientes:

Aspiracin de arriba hacia abajo. Cuan-do se inicia la fase de aspiracin, las agujasse desplazan verticalmente y la aspiracinse inicia de inmediato; estas entran en el l-quido; el proceso contina hasta que lasagujas alcanzan la posicin mxima infe-rior, muy cerca del fondo de los pozos, mo-mento en el que se detienen para evitarsuccionar aire que fluira necesariamentesobre las paredes laterales interiores de lospozos. Este tipo de aspiracin previeneque corrientes de aire sequen la protenaunida sobre la superficie de los pozos.

Aspiracin y dispensacin simult-neas. En este tipo de lavado los sistemasde lavado y aspiracin funcionan simult-neamente, generando una turbulenciacontrolada dentro del pozo que remuevelas sustancias no unidas durante los tiem-pos estimados de reaccin.

Aspiracin desde el fondo de los po-zos. En este sistema, la aspiracin delfluido contenido en los pozos se efectaposicionando inicialmente las agujas deaspiracin en una posicin muy cercanaal fondo, iniciando en seguida un ciclo desuccin que generalmente es controladopor tiempo. Este sistema puede llegar aaspirar aire si hay diferencias en los nive-les de llenado de los tanques.

Calibracin del lavador

El lavador de ELISA resulta crtico para garan-tizar que la tcnica de ELISA funciona de for-ma apropiada. Se presentan a continuacinlos lineamientos a tener en cuenta para queel equipo funcione adecuadamente.

Posicin de las agujas (cabeza de sumi-nistro y aspiracin). Se debe verificar concuidado el ajuste de la posicin horizontal yvertical respecto de los pozos. Si la placa tie-ne pozos de fondo plano, se debe verificar quela aguja de aspiracin se encuentre ubicada

La siguiente ilustracin muestra las formas depozo ms comunes encontradas en las placas

de ELISA. Cada forma de pozo es adecuadapara un tipo de prueba en particular.

Ilustracin 3: Perfiles de los pozos, tcnica de ELISA

26

muy cerca a la pared del pozo; si el fondo esredondo o en V, se debe verificar que laaguja de succin se encuentre en el centrodel pozo y, cuando se efecta el movimien-to vertical, se mantenga una distancia agu-ja-fondo del pozo, comprendida entre 0,3 y0,5 mm. Nunca se debe permitir que lasagujas toquen el fondo de los pozos, paraevitar interferencias de tipo mecnico entrela punta de la aguja y el fondo del pozo du-rante la funcin de aspiracin.

Tiempo de aspiracin. Ajustar el tiempode aspiracin de forma que resulte adecua-do, para que la pelcula de solucin adheri-da a la pared del pozo pueda fluir hasta elfondo del mismo. Evitar tiempos demasiadolargos para impedir que se seque el recubri-miento de los pozos. Verificar que las agu-jas del sistema de succin se encuentrenlimpias (libres de obstrucciones).

Volumen dispensado. Verificar que el vo-lumen dispensado est lo ms cerca posibledel volumen mximo del pozo; confirmarque todos los pozos se llenen de forma ho-mognea al mismo nivel. Comprobar quelas agujas dispensadoras se encuentren lim-pias (libres de obstrucciones).

Vaco. El sistema de succin debe estar gra-duado de forma adecuada. Si el vaco es muyalto, puede alterarse la prueba, pues podransecarse los pozos y debilitar considerable-mente la actividad de la enzima en los pozos,alterando por completo el resultado de laprueba. La mayora de los lavadores funcio-nan bien con un vaco que oscila entre el 60 y70 % de la presin atmosfrica. En algunoslavadores, el vaco se produce en una bombaexterna que opera como un accesorio del la-vador y su operacin es controlada desde ellavador, lo que implica que la bomba de va-co opera nicamente cuando se requiere.

Verificacin del proceso de lavado

Para verificar si el proceso de lavado se realizade acuerdo con las especificaciones exigidas porla tcnica de ELISA, los fabricantes de pruebas

de ELISA han desarrollado procedimientos quedeben ser efectuados de forma regular. Uno delos controles5 se basa en la utilizacin del reac-tivo Peroxidasa, el cual se dispensa medianteuna pipeta en los pozos de la placa para ser le-do a 405, 450 y 492 nm. En seguida los pozosse lavan y se les aade un sustrato incoloro(TMB/H2O2 - Tetrametilbenzidina/Perxidode hidrgeno). Cualquier residuo conjugadohidrolizar la enzima y el cromgeno cam-biar a color azul. Despus de detener lareaccin con cido, el TMB se vuelve amari-llo. La intensidad del color resultante estdirectamente relacionada con la eficienciadel proceso de lavado.


Para que el lavador de ELISA opere correcta-mente, se necesita disponer de los siguientesservicios:

1. Un ambiente limpio, libre de polvo.

2. Una mesa de trabajo estable. Se aconsejaque la misma est alejada de equipos quegeneren vibraciones centrfugas, agitado-res, que tenga un tamao adecuado paraque permita ubicar, al lado del lavador deELISA, los equipos complementarios re-queridos para efectuar la tcnica en men-cin: analizador, incubadora, dispensadory computador con perifricos.

3. Una toma elctrica con polo a tierra enbuen estado, conectada a una acometidaque cumpla con las normas y estndareselctricos implementados en el pas o el la-boratorio. En los pases americanos se uti-lizan generalmente voltajes de 110 V y fre-cuencias de 60 Hz.

RUTINAS DE MANTENIMIENTO

Las rutinas que se describen a continuacin es-tn enfocadas exclusivamente al lavador deELISA. El mantenimiento del analizador de ELI-SA est tratado en el captulo correspondiente.

5 Procedimiento desarrollado por PANBIO, ELISA Check Plus, Cat. N E-ECP01T.

27

Lavador de ELISA 2

Mantenimiento bsicoFrecuencia: Diaria

1. Verificar el volumen dispensado.

2. Comprobar la uniformidad del llenado.

3. Verificar la eficiencia del subsistema deaspiracin.

4. Confirmar la limpieza de las agujas de su-ministro y extraccin.

5. Limpiar el lavador con agua destilada des-pus de haberlo utilizado, para removercualquier vestigio de sal en los conductosde los subsistemas de suministro y extrac-cin. Las agujas pueden mantenerse su-mergidas en agua destilada.

6. Verificar la limpieza del cuerpo del lava-dor. Si es del caso, limpiar las superficiesexteriores con una pieza de tela humede-cida, con un detergente suave.

Mantenimiento preventivoFrecuencia: Trimestral

1. Desensamblar y limpiar los conductos y co-nectores. Verificar la integridad de los mis-mos. Si de detectan fugas o vestigios decorrosin, ajustar y/o reemplazar.

2. Verificar la integridad de los componentesmecnicos. Lubricar de acuerdo con las ins-trucciones del fabricante.

3. Comprobar el ajuste de cada uno de lossubsistemas. Calibrar de acuerdo a las re-comendaciones del fabricante.

4. Confirmar la integridad del conector elc-trico y el cable de interconexin.

5. Verificar la integridad del fusible, y que suspuntos de contacto estn limpios.


Al terminar el lavado quedan residuosde la solucin utilizada en los pozos.

El sistema de extraccin del lavadorpresenta fallas.

Verificar si el sistema de vaco funciona a lapresin adecuada.

Los conductos del sistema de vaco sonde dimetro diferente al recomendado.

Comprobar el dimetro de los conductos querecomienda el fabricante.

La lnea de succin presenta obstruc-ciones.

Verificar que las lneas de vaco se encuentrenlimpias.

El recipiente para almacenar el desper-dicio se encuentra lleno.

Confirmar el nivel del recipiente de desperdicio.

El filtro de la lnea se encuentra hme-do o bloqueado.

Verificar el estado e integridad del filtro del sis-tema de succin.

La punta de la pipeta no est colocaday no llega hasta el fondo de los pozos.

Examinar la colocacin de las puntas en lapipeta.

Se utiliz una microplaca diferente enel ensayo.

Verificar el tipo de placa que requiere el ensayo.

El lavador no ha sido purgado adecua-damente.

Revisar el proceso de purga.

El operador no ha seguido las instruc-ciones del fabricante correctamente.

Examinar el proceso recomendado por el fa-bricante. Efectuar los ajustes requeridos.

Se coloc la placa en el lavador, sin laalineacin correcta.

Revisar la colocacin de la placa en el lavador.


Nota: Personal tcnico debidamente ca-pacitado debe realizar el mantenimientode sistema de control. Si se requiere, debellamarse al fabricante o representante.

28

DEFINICIONES BSICAS

Bomba de desplazamiento positivo. Dis-positivo conformado por un mbolo que sedesplaza a lo largo de un cilindro. El mecanis-mo es similar al que presenta una jeringa. Es-t dotado de un conjunto de vlvulas paracontrolar los flujos hacia y desde la bomba.

Buffer. Solucin que mantiene un valor cons-tante y conocido de pH a una temperaturadada.

PBS. Una de las soluciones que se utiliza pa-ra efectuar las operaciones de lavado en las

pruebas de ELISA. PBS es el acrnimo dePhosphate Buffer Solution. Est compuestopor las siguientes sustancias: NaCl, KCl, NaH-PO42H2O y KH2SO4. Las casas productoras su-ministran los boletines tcnicos que indicanlas proporciones e instrucciones de cmo pre-pararse. En general se mezcla una parte dePBS, con 19 partes de agua desionizada.

Placa (de ELISA). Dispositivo de dimensionesestandarizadas diseado para colocar las mues-tras que requieren ser analizadas mediante latcnica de ELISA. En general existen disposicio-nes de 96, 384 y 1 536 pozos. Se fabrican enplsticos como poliestireno y polipropileno.

El ciclo de lavado se desarrolla de for-ma inadecuada.

Se agot la reserva de la solucin delavado.

Examinar el recipiente de almacenamiento dela solucin de limpieza. Reponer el volumenfaltante.

El recipiente de lavado presenta creci-miento de hongos o bacterias.

El sistema no se usa frecuentemente.

No se utiliza un procedimiento de con-trol adecuado (desinfeccin).

Revisar los procedimientos usados para impe-dir el crecimiento de hongos o bacterias.

Los tubos y conectores no se cambiancon la frecuencia requerida.

Verificar la frecuencia de cambio sugerida porel fabricante y/o por el departamento tcnico.

La solucin de lavado se ha contaminado. Confirmar los procedimientos utilizados en lapreparacin y manejo de la solucin de lava-do, a fin de determinar la causa de la contami-nacin y eliminarla.

No se ha efectuado el mantenimientode acuerdo a la programacin.

Revisar las fechas previstas para efectuar elmantenimiento. Informar a los responsables.

El lavador no fue purgado adecuada-mente al inicio del ciclo de trabajo.

Limpiar adecuadamente para homogeneizarla humedad en cada uno de sus componentesy que se eliminen las burbujas de aire.

El volumen dispensado de solucin de la-vado ha sido programado errneamente.

Verificar los volmenes de solucin requeridospara cada tipo de prueba y cada tipo de placa.

La placa fue colocada de forma inco-rrecta en el lavador.

Comprobar la correcta instalacin de la placaen el lavador.

La altura de trabajo fue mal seleccionada. Revisar la altura de trabajo recomendada pa-ra cada tipo de placa.

Las placas utilizadas son diferentes alas recomendadas por el fabricante.

Verificar que las placas utilizadas sean com-pletamente compatibles con el lavador.

No se mantienen los niveles de fluidoadecuado en los pozos.

El tubo de suministro de la solucin delavado no es del dimetro ni del espe-sor definido por el fabricante.

Revisar las especificaciones del fabricante. Co-rregir si es del caso.

La presin es insuficiente para entregarla cantidad adecuada de solucin delavado.

Revisar el sistema de suministro y los conduc-tos de suministro. Puede haber una obstruc-cin en la lnea de llenado.


29

Lavador de ELISA 2

Existen tambin placas que han recibido tra-tamientos especiales para facilitar la realiza-cin de pruebas.

TMB/H2O2. (Tetrametilbenzidina/Perxido dehidrgeno). Reactivo que se emplea para ve-rificar la calidad del lavado de los pozos utili-zados en la tcnica ELISA.

Bibliografa

ELISA Check Plus, Panbio, Cat. N E-ECP01T, Brisbane, 2004.(http://www.panbio.com.au/prodinfo/E-ECP01T.pdf)

Good technique for ELISA Assay, GTI, Inc.(http://www.gtidiagnostics.com/forms %26docs/good_elisa_techniques_062304.pdf)

Solid Phase Guide, NUNC, Brand Products, Introduction to Solid Phase Techniques.(http://www.nuncbrand.com/PDF/Guides%20and%20Manuals/Guide%20to%20Solid%20P-hase.pdf)


Zoon, Kathryn, Recommendations to users of medical devices that test for infectious disea-se markers by enzyme immunoassay (EIA) test systems, Division of Blood Applications, Bet-hesda, MD. (http://www.fda.gov/cber/bldmem /122094.txt)

31

ANALIZADOR DE pH

El analizador de pH se utiliza para determinar laconcentracin de iones del gas hidrgeno [H+]en una disolucin. Este equipo permite realizarmediciones de la acidez de una solucin acuosa,siempre que el mismo sea utilizado de formacuidadosa y se ajuste a procedimientos plena-mente comprobados. A los analizadores de pHse les denomina, adems, pHmetros, monitoresde pH o potencimetros.

PROPSITO DEL EQUIPO

El analizador de pH es un instrumento de usocomn en cualquier campo de la ciencia relacio-nado con soluciones acuosas. Se utiliza en reascomo la agricultura, el tratamiento y purifica-cin de agua, en procesos industriales como lospetroqumicos, fabricacin de papel, alimentos,metalmecnica, farmacia e investigacin y desa-rrollo, entre otros. En el laboratorio de salud, lasaplicaciones del instrumento estn relacionadascon el control de medios de cultivo, contro-lar y/o medir la alcalinidad o acidez de caldos ybuffer. En equipos especializados de diagnsticode laboratorio, se usan los mismos principios uti-lizando microelectrodos para medir la acidez oalcalinidad de los componentes lquidos de lasangre, en donde la sustancia ms importante esel agua que contiene gran cantidad de sales ysustancias orgnicas disueltas. El pH del plasmasanguneo es una de las caractersticas que per-mite evaluar y determinar el estado de salud deun paciente; su valor vara normalmente en elplasma entre 7,35 y 7,45. Dicho valor est rela-cionado con el metabolismo del paciente, pro-ceso en el cual ocurre multitud de reaccionesque resultan inherentes al proceso vital, en lascuales se producen y eliminan cidos y basesque, en condiciones normales, se mantienen enequilibrio. Los cidos liberan constantemente io-nes [H+] que el organismo neutraliza o equilibramediante la liberacin de iones de bicarbonato

[HCO3]. El organismo mantiene el equilibrioacido-bsico a travs de los riones, rganos enlos cuales se elimina cualquier exceso que se pre-sente. Es una de las caractersticas que vara de-pendiendo de factores como la edad o el estadode salud del paciente. Se presentan a continua-cin los valores tpicos de pH de algunos fluidoscorporales.

Tabla 1: Valores de pH de algunos fluidos orgnicos

FOTOGRAFAS Y ELEMENTOS DELANALIZADOR DE pH

CAPTULO 3

Analizador de pHCdigo (s) ECRI

15-164


Medidores de pH

FLUIDO VALOR DE pH

Bilis 7,8 8,6

Saliva 6,4 6,8

Orina 5,5 7,0

Jugo gstrico 1,5 1,8

Sangre 7,35 7,45

Fotografa

ElementoAnalizador de pH con brazo portaelectrodo y electrodo

1. Brazo portaelectrodo y electrodo2. Transformador3. Control ajuste temperatura4. Controles de calibracin Cal 1 y Cal 2 5. Control selector de funciones Stand by, mV, pH

32


El analizador de pH mide la concentracin deiones [H+], utilizando un electrodo sensible alos iones. En condiciones ideales dicho elec-trodo debera responder ante la presencia deun nico tipo de in, pero en la realidadsiempre se presentan interacciones o interfe-rencias con iones de otras clases presentes enla solucin. Un electrodo de pH es general-mente un electrodo combinado, en el cual seencuentran integrados un electrodo de refe-rencia y un electrodo de vidrio, en una mismasonda. La parte inferior de la sonda terminaen un bulbo redondo de vidrio delgado. Eltubo interior contiene cloruro de potasio sa-turado (KCl), invariable y una solucin 0,1 Mde cido clorhdrico (HCl). Tambin, dentro

del tubo interior, est el extremo del ctododel electrodo de referencia. El extremo an-dico se envuelve as mismo en el exterior deltubo interno y termina con el mismo tipo deelectrodo de referencia como el del tubo in-terno. Ambos tubos, el interior y el exterior,contienen una solucin de referencia, peronicamente el tubo exterior tiene contactocon la solucin del lado externo del electrodode pH, a travs de un tapn poroso que actacomo un puente salino.

Dicho dispositivo se comporta como una cel-da galvnica. El electrodo de referencia es eltubo interno de la sonda analizadora de pH,el cual no puede perder iones por interaccincon el ambiente que lo rodea, pues como re-ferencia debe permanecer esttico invaria-ble durante la realizacin de la medida. Eltubo exterior de la sonda contiene el medioal que se le permite mezclarse con el ambien-te externo. Como resultado de lo anterior, es-te tubo debe ser llenado peridicamente conuna solucin de cloruro de potasio (KCl) parareponer la capacidad del electrodo que se in-hibe por prdida de iones y por evaporacin.

El bulbo de vidrio en la parte inferior delelectrodo de pH que acta como elementode medicin est recubierto, tanto en el exte-rior como en el interior, con una capa de gelhidratado. Los cationes metlicos [Na+] se di-funden en el gel hidratado fuera del vidrio ydentro de la solucin, mientras que los iones[H+] de la solucin se difunden dentro del gelhidratado. El gel hidratado es el que haceque el electrodo de pH sea un electrodo se-lectivo de iones. El in [H+] no cruza a travsde la membrana de vidrio del electrodo depH, es el in sodio [Na+] el que cruza y permi-te un cambio de la energa libre. Cuando unin se difunde de una regin de actividad aotra, se presenta un cambio en la energa li-bre y esto es lo que mide el analizador de pH.Una breve explicacin de la teora sobre lacual se basa el funcionamiento de los electro-dos se incluye en el anexo ubicado al final delcaptulo.

Fotografa

ElementoElectrodo de pH y brazo portaelectrodo

http://www.umd.umich.edu/casl/natsci/slc/slconline/PHM/select.html

33

Analizador de pH 3

COMPONENTES

Un analizador de pH dispone generalmentede los siguientes componentes:

1. Un instrumento que contiene los cir-cuitos, los controles, los conectores y laspantallas o escalas de medicin. Dentro delos componentes ms importantes del mis-mo, se encuentran los siguientes:

a) Un interruptor de encendido/apagado.No todos los analizadores de pH disponende un interruptor de encendido y apaga-do. Algunos simplemente disponen de uncable con un enchufe que permite conec-tarlo a una toma elctrica adecuada.

b) Control de temperatura. Este controlpermite realizar los ajustes relacionadoscon la temperatura de la disolucin a lacual se realiza la medicin del pH.

c) Controles de calibracin. Dependiendodel diseo, los analizadores de pH puedendisponer de uno o dos botones o diales decalibracin. Normalmente se identifican

con las letras Cal 1 y Cal 2. Si el analizadorde pH se calibra con una sola solucin, seutiliza el dial Cal 1 previendo que el dialCal 2 se encuentre graduado al 100 %. Siel analizador de pH permite el uso de ca-libraciones de dos puntos, se deber dis-poner de dos soluciones de pH conocidoque abarquen el rango de pH que sermedido. En este caso se utilizan los doscontroles (Cal 1 y Cal 2). En casos espe-ciales debern efectuarse calibracionesde tres puntos (utilizando tres solucionesde pH conocido).

d) Selector de funciones. Las funciones in-cluidas en el control en mencin, general-mente, son:

I. Modo Stand by (0). En esta posicin loselectrodos se encuentran protegidos de co-rrientes elctricas. Es la posicin utilizada pa-ra mantener almacenado el equipo.II. Modo pH. En esta posicin el equipo es-t en capacidad de realizar las medicionesde pH, previas a los procedimientos de ca-libracin requeridos.III. Modo milivoltios mV. En esta posicin el

Ilustracin 4: Esquema de un analizador de pH

ESQUEMA DE UN ANALIZADOR DE pH

34

Ilustracin 6: Circuito de control analizador de pH

equipo est en capacidad de realizar lectu-ras de milivoltios.IV. Modo ATC. Modo de ajuste automticode la temperatura cuando se mide el pHen soluciones cuyas temperaturas varan.Esta funcin requiere el uso de una sondaespecial. No todos los analizadores de pHdisponen de este control.

2. Un electrodo de combinacin. Este dis-positivo debe ser almacenado en aguadestilada y permanecer conectado al ins-trumento de medicin o metro. El electro-do de combinacin dispone de un electro-do de referencia conocido tambin comoelectrodo calomel o calomelanos y unelectrodo activo, integrados sobre un mis-mo cuerpo. El diseo del mismo vara de-pendiendo del fabricante.

Ilustracin 5: Clases de electrodos

CIRCUITO TPICO

A continuacin, se incluye un circuito tpicode los que conforman el sistema de control

de un analizador de pH. Cada fabricante dis-pone de sus propios diseos y variantes.

35

Analizador de pH 3


El analizador de pH funciona mediante corrien-te elctrica de las siguientes caractersticas:

Energa tipo: monofsicaVoltaje: 110 V o 220 VFrecuencia: 60 Hz

Tambin existen analizadores de pH de tipoporttil que funcionan con bateras.

PROCEDIMIENTO GENERALDE CALIBRACIN

Los analizadores de pH normalmente debenser calibrados antes de ser utilizados, a fin de

garantizar la calidad y exactitud de las lectu-ras. Los procedimientos que se realizan sonlos siguientes:

1. Calibracin de un punto. Se realiza en con-diciones de funcionamiento y uso normal.Utiliza una solucin de referencia de pHconocido.

2. Calibracin de dos puntos. Se realiza si serequiere efectuar mediciones muy preci-sas. Utiliza dos soluciones de referencia depH conocido. Igualmente, si el instrumen-to se utiliza de forma espordica y si elmantenimiento que recibe es eventual.

Tabla 2: Descripcin elementos circuito de control

Alimentacin y rectificacin elctrica Transformador 110 V/12 V AC Dispositivo para convertir el voltaje de red110 V a 12 V AC

Seccin de salida Voltmetro DC de bajo costo Permite la lectura en milivoltios. El voltaje le-do es 10 veces el voltaje de la celda, permi-tiendo una resolucin de 0,1 milivoltios.

La lectura se realiza mediante la utilizacin deelectrodos de carbono/Quinhidrona.

Medicin de pH y milivoltios Amplificador dual de modo no inverti-do TL081

Resistencia (R1) 9,09 K (ohm) Circuito milivoltiosResistencia (R2) 1 K (ohm) Circuito milivoltiosResistencia (R3) 560 K (ohm) Circuito pHResistencia variable (R4) 10 K (ohm) Circuito pHResistencia (R5) 30 K (ohm) Resistencia a tierra

La ganancia del circuito est gobernada me-diante la siguiente ecuacin:Ganancia = 1+(R3+PxR4)/R5+(1P)xR4.

Diodos rectificadores 1N4002 Diodo para controlar la forma de la onda y ga-rantizar que la misma es positiva

Condensadores electrolticos 3 300 mi-crofaradios (fd) (2)

Condensadores para amortiguar el voltaje DCobtenido por los diodos

Reguladores de tres terminales (7812,7912)

Dispositivo para regular el voltaje resultante de lainteraccin entre diodos y condensadores

Condensadores electrolticos de 0,1 mi-crofaradios (fd) (2)

Dispositivos usados para lograr estabilidad en al-ta frecuencia

Lmpara de seal 12 V DC Lmpara que indica si el equipo est prendido

SISTEMA ELEMENTO DESCRIPCIN

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Descripcin del procesoFrecuencia: Diaria

1. Calibrar el analizador de pH utilizandouna solucin de pH conocido (calibra-cin de un punto).

1.1. Conectar el equipo a una toma elctricaadecuada al voltaje del mismo.

1.2. Ajustar el selector de temperatura a latemperatura ambiente.

1.3. Ajustar el metro.

1.4. Retirar los electrodos del recipiente dealmacenamiento. Los electrodos debe-rn estar siempre almacenados en unasolucin adecuada. Algunos se mantie-nen en agua destilada, pero otros enuna solucin diferente que recomiendael fabricante del electrodo1. Si por algu-na circunstancia el electrodo se seca, esnecesario dejarlo en remojo al menos 24horas antes de volverlo a utilizar.

1.5. Enjuagar el electrodo con agua destila-da, sobre un vaso de precipitado vaco.

1.6. Secar el electrodo con un elemento queabsorba la humedad residual superficial,pero que no impregne el electrodo. Nofrotar el electrodo. Este procedimiento de-ber realizarse siempre que los electrodosse utilicen en varias soluciones, para dismi-nuir la posibilidad de contaminacin.

2. Colocar los electrodos en la solucinde calibracin.

2.1. Sumergir el electrodo en la solucin deestandarizacin, de forma que la parteinferior del mismo no toque el fondo delvaso de precipitados. Esto disminuir elriesgo de que el electrodo se rompa con-tra el fondo del recipiente. Si el ensayorequiere que la solucin se mantenga en

movimiento mediante el uso de un agi-tador magntico, cuidar que la barra deagitacin no golpee el electrodo, puespodra romperlo. Una solucin buffer seusa como solucin de calibracin, debidoa que su pH es conocido y as se manten-dr aun en el caso de que se presenteuna pequea contaminacin. Por lo ge-neral, se utiliza para este propsito unasolucin de pH = 72.

3. Girar el selector de funciones de la po-sicin Stand by a la posicin pH.

3.1. Esta accin conecta, en el analizador depH, el electrodo a la escala de medida depH para que la lectura pueda ser realizada.

3.2. Ajustar el metro para leer el pH de la so-lucin de calibracin, utilizando el botnmarcado Cal 1, de forma que se puedaleer el pH de la solucin de calibracin.

Por ejemplo: pH = 7. La aguja podra osci-lar ligeramente en unidades de 0,1 pH; enpromedio la lectura debera ser de 7. Mi-rar el metro la escala de lectura de for-ma perpendicular, para evitar o eliminarerrores de paralelaje errores de lecturaproducidos por la sombra de la aguja delmetro, visible en el espejo de la escala delectura. El analizador de pH se encuentraentonces listo calibrado, para efectuarlecturas correctas del pH.

3.3. Colocar el selector de funciones en la po-sicin Stand by.

4. Medir el pH de una solucin

4.1. Retirar el electrodo de la solucin decalibracin.

4.2. Enjuagar el electrodo con agua destiladay secarlo con un elemento secante.

1 Verificar el tipo de solucin buffer que recomienda el fabricante del electrodo.2 Verificar el tipo de de solucin de calibracin que recomienda el fabricante del electrodo.

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Analizador de pH 3

4.3. Colocar el electrodo en la solucin de pHdesconocido.

4.4. Girar el selector de funciones de la posi-cin Stand by a la posicin pH.

4.5. Leer el pH de la solucin bajo anlisis, enla escala del metro o la pantalla del ana-lizador de pH. Registrar la lectura obte-nida en la hoja de control.

4.6. Girar de nuevo el selector de funciones ala posicin Stand by.

Si se requiere medir el pH de ms de una solu-cin, repetir los procedimientos anteriormen-te descritos. Cuando son numerosas las solu-ciones a las cuales se les mide el pH, se debecalibrar el analizador de pH de forma frecuen-te, siguiendo los lineamientos presentados.

5. Apagar el analizador de pH.

5.1. Remover el electrodo de la ltima solu-cin analizada.

5.2. Enjuagar el electrodo con agua destiladay secarlo con un elemento secante queno lo impregne.

5.3. Colocar el electrodo en el recipiente dealmacenamiento.

5.4. Verificar que el selector de funciones es-t en la posicin Stand by.

5.5. Accionar el interruptor de apagado odesconectar el cable de alimentacin, sicarece de este control.

5.6. Limpiar el rea de trabajo.

MANTENIMIENTO GENERAL DELANALIZADOR DE pH

Los analizadores de pH disponen de dos pro-cedimientos generales de mantenimiento: losdirigidos al cuerpo del analizador y los dirigi-dos a la sonda detectora de pH (electrodos).

Procedimientos generales de manteni-miento al cuerpo del analizador de pHFrecuencia: Cada seis meses

1. Examinar el exterior del equipo y evaluar sucondicin fsica general. Verificar la limpiezade las cubiertas y el ajuste de las mismas.

2. Probar el cable de conexin y su sistema deacoples. Comprobar que se encuentran enbuenas condiciones y que estn limpios.

3. Examinar los controles del equipo. Verifi-car que se encuentran en buen estado yque se pueden accionar sin dificultad.

4. Verificar que el metro se encuentra enbuen estado. Para esta verificacin el ins-trumento debe estar desconectado de la l-nea de alimentacin elctrica. Ajustar laaguja indicadora a cero (0), utilizando eltornillo de graduacin que generalmentese encuentra bajo el pivote de la aguja in-dicadora. Si el equipo dispone de pantallaindicadora, comprobar su funcionamientonormal.

5. Confirmar que el indicador de encendidobombillo o diodo opere normalmente.

6. Verificar el estado de brazo portaelectro-do. Examinar el mecanismo de montaje yfijacin del electrodo, a fin de prever queel electrodo no se suelte. Comprobar queel ajuste de alturas opere correctamente.

7. Revisar las bateras si aplica; cambiar sies necesario.

8. Efectuar una prueba de funcionamientomidiendo el pH de una solucin conocida.

9. Inspeccionar las corrientes de fuga y la co-nexin a tierra.

MANTENIMIENTO BSICO DEL ELECTRODO

Frecuencia: Cada cuatro meses

El electrodo detector requiere manteni-miento peridico de la solucin conductora,para que pueda obtener lecturas precisas.

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Los procesos recomendados para reponer lasolucin electroltica son los siguientes:

1. Retirar el electrodo detector de la solucinbuffer de almacenamiento.

2. Enjuagar el electrodo detector con abun-dante agua destilada.

3. Retirar la cubierta superior del electrododetector.

4. Llenar el electrodo detector con una solu-cin saturada de cloruro de potasio (KCl).Utilizar la jeringa o aplicador que acompa-a la solucin de KCl. El llenado se efectaa travs del conducto que protege la tapasuperior del electrodo. Verificar que lapunta de la jeringa no toque el interior delelectrodo.

5. Envolver una pequea parte de la tapa su-perior del electrodo para cubrir la apertu-ra superior del mismo.

6. Usar la punta de la aguja de la jeringa pa-ra perforar el rea de la tapa que cubre laabertura, a fin de permitir que exista unequilibrio de presiones entre el interior yel exterior del electrodo.

7. Enjuagar el electrodo con agua destilada.

8. Mantener el electrodo dentro de la solu-cin buffer de almacenamiento, siempreque no est en uso.

Limpieza del electrodo

La clase de limpieza requerida por el electro-do depende del tipo de contaminante que lohaya podido afectar. Se resumen a continua-cin los procedimientos ms comunes.

9. Limpieza general. Remojar el electrodo depH en una solucin 0,1 M de cido clorh-drico (HCl) o 0,1 M de HNO3, durante 20minutos. Enjuagar con agua corriente an-tes de usar.

10. Remocin de depsitos y bacterias. Remo-jar el electrodo de pH en una disolucin1:10 de blanquedor domstico, durante10 minutos. Enjuagar con agua abundan-te antes de usar.

11. Limpieza de aceite y grasa. Enjuagar elelectrodo de pH con un detergente medioo con metil alcohol. Enjuagar con aguaantes de usar.

12. Limpieza de depsitos de protenas. Re-mojar el electrodo de pH en pepsina al 1 %en cido clorhdrico 0,1 M, durante 5 mi-nutos. Enjuagar con agua antes de usar.

Despus de realizar cualquier operacin delimpieza, es conveniente enjuagar con aguadesionizada y rellenar el electrodo de refe-rencia antes de usar.

Otros cuidados

13. No golpear el electrodo. Dado que su es-tructura generalmente es de vidrio y estematerial es muy frgil se rompe antes deque se deforme, es necesario manipular-lo de forma cuidadosa, evitando que sufragolpes, choques o cadas.

14. Recordar que el electrodo es un elemento deconsumo y que tiene una vida til limitada.

15. Mientras no est en uso, mantener elelectrodo dentro de la solucin buffer dealmacenamiento.

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Analizador de pH 3

DEFINICIONES BSICAS

Buffer. Solucin que mantiene un valor constan-te y conocido de pH a una temperatura dada.

pH. Medida de la concentracin del in hi-drgeno (H+) dada en moles (M) por litro enuna disolucin. El concepto de pH fue pro-puesto por Srensen y Lindstrm-Lang en1909, con el fin de facilitar el manejo de laexpresin de concentraciones de iones queresultan muy bajas. Se define mediante la si-guiente ecuacin:

pH = Log[H+] [H+] = 10pH

Es una medida de la acidez de la disolucin.Ejemplo: en el agua la concentracin de [H+] es1,0 x 107 M, siendo en consecuencia el pH = 7.Esto permiti expresar el rango de concen-traciones de 1 a 1014 M, simplemente comode cero (0) a 14. Existen diversos sistemas pa-ra medir la acidez de una solucin. Una sus-tancia es cida cuando, disuelta en agua, lamisma es capaz de producir iones H+; unasustancia es bsica cuando, disuelta en agua,es capaz de producir iones [OH] (hidrxidos).

Una sustancia cida tiene una mayor canti-dad de iones [H+] que la que presenta el aguapura; una sustancia bsica presenta mayorcantidad de iones [OH] que los que presentael agua pura. La concentracin de las sustan-cias se expresa en moles (M).

En el agua pura se sabe que la concentracinde iones [H+] y [OH] es de 1,0 x 107 M, por loque la misma se considera una sustancia neu-tra. En realidad es un electrolito dbil que sedisocia segn la ecuacin:

H2O [H+] [OH]

En toda disolucin acuosa existe un equilibrioque puede expresarse como:

Si la disolucin es diluida, la concentracindel agua no disociada puede considerarseconstante y por ello,

[H+] [OH] = [H2O]K = Ka


El analizador de pH presenta lecturasinestables.

Burbujas de aire en el electrodo. Remojar el electrodo para eliminar las burbujas.

La respuesta del electrodo es lenta. Electrodo sucio o grasoso. Limpiar el electrodo y recalibrar.

La pantalla presenta mensaje de error. Operacin incorrecta o seleccin err-nea del modo de operacin.

Verificar modo de operacin seleccionado. Se-leccionar una operacin vlida.

Analizador de pH encendido, pero nohay seal en la pantalla (*).

Bateras mal instaladas. Verificar polaridad de las bateras.

Bateras agotadas. Reemplazar bateras.

La pantalla presenta mensaje de cali-bracin o error.

Error de calibracin. Recalibrar analizador de pH.

Indicador de bateras centellea (*). Bateras agotadas. Reemplazar bateras.

(*) Causa probable en equipos que funcionan con bateras.

Valor de buffer errneo en la calibracin. Verificar los valores del buffer utilizado.

Electrodo sucio. Limpiar electrodo y calibrar.

Electrodo sucio. Limpiar el electrodo y recalibrar.

Electrodo roto. Reemplazar el electrodo.

Electrodo muy superficial. Verificar que la muestra cubre perfectamentela punta del electrodo.


[H+] [OH]= K

H2O

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La nueva constante Ka se denomina constan-te de disociacin o producto inico del aguay su valor es 1,0x1014, a 25 C.

[H+] [OH] = 1,0 x 10-14

X x X = 1,0 x 10-14

X2 = 1,0 x 10-14

X = 1,0 x 10-7

En el agua pura las concentraciones de H+ y OH

son de 1,0 x 107 M, concentracin que es muypequea, si se tiene en cuenta que la concentra-cin molar del agua es de 55,4 mol/litro.

Disociacin. Fenmeno por el cual se pre-senta un rompimiento de las molculas comoresultado de la disolucin de una sustanciaen otra y que produce partculas cargadaselctricamente (iones).

Disolucin. Mezcla homognea de propie-dades uniformes de dos o ms sustancias. Secaracteriza por no existir interaccin qumicaentre los componentes de la mezcla. El com-ponente que existe en mayor proporcin yque generalmente se encuentra en estado l-quido se denomina disolvente y el que se en-cuentra en menor cantidad, soluto.

Electrodo sensitivo a los iones. Dispositivoque produce una diferencia de potencial que esproporcional a la concentracin de un analito.

Electrodo calomel. Electrodo de referen-cia que se utiliza, junto con el electrodo ac-tivo, en la determinacin del pH de una so-lucin. Dicho electrodo est construido conbase en mercurio (Hg), una capa de dimer-curio (Hg2Cl2) y una disolucin de cloruro de

potasio (KCl) de concentracin 0,1 M. Se re-presenta as: Cl2[Hg2Cl2, KCl]Hg.

Electrolito. Solutos que producen solucionesconductoras tales como el NaCl cloruro desodio y el NH4OH.

Gel. Tipo de mezcla en la cual un lquido seencuentra disperso a travs de un slido.Ejemplos: jaleas, gelatinas.

In. Cuando un tomo neutro gana o pierdeun electrn, forma una partcula a la que seconoce con el nombre de in. Si el tomopierde un electrn, se convierte en un in decarga positiva y se le denomina catin. Si eltomo gana o captura un electrn, se con-vierte en un in de carga negativa y se le de-nomina anin.

Mol. Cantidad de cualquier sustancia cuyamasa, expresada en gramos, es numricamen-te igual a la masa atmica de dicha sustancia.

Molaridad. Como el nmero de moles (M)de una sustancia en un litro de solucin. (N-mero de moles de soluto en un litro (l) de so-lucin). El parntesis cuadrado alrededor delsmbolo del in indica que se trata de unaconcentracin molar.

Solucin. Mezcla fsicamente homogneade dos o ms sustancias, cuyas partes son muypequeas para diferenciarlas a simple vista oaun con el microscopio. La composicin y de-ms propiedades de la solucin son igualesen todas sus partes.

41

Analizador de pH 3

Bibliografa

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The pH Meter. (www.wikipedia.org)


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Los electrodos de pH idealmente se comportan como una celda electroqumica y reaccionan a laconcentracin de iones [H+]. Esto genera una fuerza electromotriz (FEM) que, de acuerdo con laley de Nernst, se plantea segn la siguiente ecuacin:

Si se tiene en cuenta que:

pH = -log aHL donde a es la concentracin efectiva de iones (Actividad)

Si n = 1, la ecuacin entonces se reescribe as:

E es una constante dependiente de la temperatura. Si se sustituye E por ET, la calibracin re-sulta ms sencilla. Los electrodos reales no siempre siguen la pendiente de la ecuacin de Nernst.Si se introduce el concepto de sensibilidad (s), la ecuacin puede reescribirse as:

Los valores de E y s se encuentran midiendo la FEM en dos soluciones con pH conocido. S es lapendiente de E versus pH, mientras que E se encuentra de la interseccin con el eje y. Cuando Ey s son conocidas, la ecuacin puede reescribirse y el pH puede calcularse as:

E = E + lnaHLRTnF

Anexo: Teora del pH

E = E - pHRTF

E = ET - s pHRTF

ET - E

RT

Fs

pH =

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BALANZAS

La balanza es un instrumento que mide lamasa de un cuerpo o sustancia, utilizando co-mo medio de comparacin la fuerza de lagravedad que acta sobre el cuerpo. La pala-bra proviene de los trminos latinos bis quesignifica dos y linx, plato. Se debe tener encuenta que el peso es la fuerza que el campogravitacional ejerce sobre la masa de uncuerpo, siendo tal fuerza el producto de lamasa por la aceleracin local de la gravedad.[F = m x g]. El trmino local se incluye paradestacar que la aceleracin depende de fac-tores como la latitud geogrfica, la altura so-bre el nivel del mar y la densidad de la tierra,en el lugar donde se efecta la medicin. Di-cha fuerza se mide en Newton. La balanzatiene otros nombres, entre los que destacanbscula y pesa.

FOTOGRAFAS DE BALANZAS1

PROPSITO DE LA BALANZA

La balanza se utiliza para medir la masa de uncuerpo o sustancia o tambin el peso de los mis-mos, dado que entre masa y peso existe una re-lacin bien definida. En el laboratorio se utilizala balanza para efectuar actividades de controlde calidad con dispositivos como las pipetas,para preparar mezclas de componentes en pro-porciones predefinidas y para determinar densi-dades o pesos especficos.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Las balanzas se diferencian entre s por el di-seo, los principios utilizados y los criterios demetrologa que utilizan. En la actualidad po-dra considerarse que existen dos grandesgrupos: las balanzas mecnicas y las balanzaselectrnicas.

CAPTULO 4

BalanzasCdigo (s) ECRI

10-261


Balanzas

10-263 Balanzas electrnicas

18-449 Balanzas electrnicas analticas

18-451 Balanzas microelectrnicas, microanalticas

Balanza mecnica

Balanza electrnica

1 http://www.ohaus.com/input/media/picture_s/EP64C_s.jpg / http://www.ohaus.com/ products/ind/ mechanical.asp

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Balanzas mecnicas

Algunas de las ms comunes son las siguientes:

1. Balanza de resorte. Su funcionamientoest basado en una propiedad mecnica delos resortes, que consiste en que la fuerzaque ejerce un resorte es proporcional a laconstante de elasticidad del resorte [k]multiplicada por la elongacin del mismo[x] [F = -kx]. Lo anterior implica que mien-tras ms grande sea la masa [m] que se co-loca en el platillo de la balanza, mayor serla elongacin, siendo la misma proporcio-nal a la masa y a la constante del resorte. Lacalibracin de una balanza de resorte de-pende de la fuerza de gravedad que actasobre el objeto, por lo que deben calibrarseen el lugar de empleo. Se utilizan si no serequiere gran precisin.

2. Balanza de pesa deslizante. Dispone dedos masas conocidas que se pueden des-plazar sobre escalas una con una gradua-cin macro y la otra con una graduacinmicro; al colocar una sustancia de masadesconocida sobre la bandeja, se determi-na su peso deslizando las masas sobre lasescalas mencionadas hasta que se obtengala posicin de equilibrio. En dicho momen-to se toma la lectura sumando las cantida-des indicadas por la posicin de las masassobre las escalas mencionadas.

3. Balanza analtica. Funciona mediante lacomparacin de masas de peso conocido conla masa de una sustancia de peso desconoci-do. Est construida con base en una barra opalanca simtrica que se apoya mediante unsoporte tipo cuchilla en un punto central de-nominado fulcro. En sus extremos existenunos estribos o casquillos que tambin estnsoportados mediante unas cuchillas que lespermiten oscilar suavemente. De all se en-cuentran suspendidos dos platillos. En uno secolocan las masas o pesas certificadas y en elotro aquellas que es necesario analizar. Todoel conjunto dispone de un sistema de ase-guramiento o bloqueo que permite a la pa-lanca principal reposar de forma establecuando no es utilizada o cuando se requie-ren modificar los contrapesos. Dispone deuna caja externa que protege la balanza delas interferencias, como corrientes de aire,que pudieran presentarse en el lugar dondese encuentra instalada. En la actualidad, seconsidera que una balanza analtica es aque-lla que puede pesar diez milsimas de gramo(0,0001 g) o cien milsimas de gramo (0,00001 g);tienen una capacidad que alcanza general-mente hasta los 200 gramos.

Ilustracin 7: Balanza de resorte

BandejaEscala macro

Pesa deslizante micro

Escala micro

Pesa deslizante macro

Ilustracin 8: Balanza de pesa deslizante

Ilustracin 9: Balanza analtica

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Balanzas 4

Para utilizarlas se requiere disponer de unjuego de masas certificadas, el cual dispo-ne de piezas con masa de diversa magni-tud. El juego est por lo general compues-to por las siguientes piezas:

4. Balanza de plato superior. Este tipo debalanza dispone de un platillo de carga co-locado en la parte superior, el cual es so-portado por una columna que se mantieneen posicin vertical por dos pares de guasque tienen acoples flexibles. El efecto de lafuerza, producido por la masa, es transmi-tido desde algn punto de la columna ver-tical o bien directamente o mediante al-gn mecanismo a la celda de carga. La exi-gencia de este tipo de mecanismo consisteen mantener el paralelismo de las guascon una exactitud de hasta 1 m. Lasdesviaciones de paralelismo causan unerror conocido como de carga lateral quese presenta cuando la masa que est sien-do pesada muestra diferencias, si la lectu-ra se toma en el centro del platillo o enuno de sus extremos. El esquema que se in-cluye a continuacin explica el principio deoperacin, el cual algunos fabricantes hanintroducido a las balanzas electrnicas.

5. Balanza de sustitucin. Es una balanzade platillo nico. Se coloca sobre el platillode pesaje una masa desconocida que seequilibra al retirar, del lado del contrape-so, masas de magnitud conocida, utilizan-do un sistema mecnico de levas hasta quese alcance una posicin de equilibrio. Elfulcro generalmente est descentrado conrelacin a la longitud de la viga de carga ycolocado cerca del frente de la balanza.Cuando se coloca una masa sobre el plati-llo de pesaje y se libera la balanza del me-canismo de bloqueo, el movimiento de laviga de carga se proyecta mediante un sis-tema ptico a una pantalla localizada enla parte frontal del instrumento.

Verificacin de operacin

A continuacin, se describe el procedimientoutilizado para verificar el funcionamiento deuna balanza mecnica tpica. La descripcin delproceso se basa en la balanza de sustitucin.

1. Verificar que la balanza est nivelada. La ni-velacin se logra mediante mecanismos deajuste roscado, ubicados en la base de la ba-lanza. El nivel se logra centrando una burbu-ja sobre una escala visible en la parte frontalde la base de la balanza.

2. Comprobar el punto cero. Colocar en cero loscontroles y liberar la balanza. Si la escala delectura no se mantiene en cero, es necesario

Tipo de masa

Piezas simples

Capacidad2

1 g, 2 g, 5 g, 10 g, 20 g, 50 g,100 g, 200 g y 500 g

Piezas fraccionales 2 mg, 5 mg, 10 mg, 20 mg, 50 mg,100 mg, 200 mg y 500 mg

2 Manual of Basic Techniques for a Health Laboratory, Geneve, World Health Organization, 2nd. Edition, 2

Documents

LAB Manual Mantenimiento