Un gas de calibración es un gas de referencia o una mezcla de gases que se utiliza como estándar comparativo en la calibración de instrumentos analíticos, como analizadores de gases o detectores de gases . Por lo tanto, un gas de calibración debe ser de naturaleza o composición definida con precisión, como gas cero o gas de expansión , por ejemplo, 500 ppm de monóxido de carbono en nitrógeno.
Para ser un gas de calibración, el gas debe ser rastreable según un estándar nacional o internacional. La trazabilidad es la cadena ininterrumpida de comparaciones a un estándar internacional aceptable. El estándar de gas de calibración establece una respuesta conocida del analizador a una concentración de componente químico certificada. En el gas de calibración, la tolerancia de preparación (PT) y la certificación / precisión analítica (CA) son de suma importancia.
La tolerancia de preparación es el rango de concentración que incluye componente menor y concentración. PT se mide en el rango de concentración. También puede ser referido como tolerancia de mezcla. Por ejemplo, un gas de calibración de 500 ppm de nitrógeno con balance de CO que tiene PT +/- 10% contiene entre 450 ppm y 550 ppm. La tolerancia de la preparación se puede minimizar utilizando las últimas tecnologías para fabricar tales gases. La tolerancia de preparación se decide sobre la base de la experiencia del fabricante y los requisitos del cliente.
La certificación / precisión analítica se define como el acuerdo de los valores medidos con su valor verdadero. Los valores de certificación se determinan estadísticamente, teniendo en cuenta las incertidumbres acompañadas por el estándar internacional (estándar de referencia) al que se puede rastrear, la incertidumbre del instrumento y la inestabilidad (reactividad) del gas en el contenedor.
Los materiales de referencia canadienses ( CRM ) son materiales de referencia certificados de alta calidad y confiabilidad producidos por el Instituto Nacional de Metrología de Canadá, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá . El programa de Materiales de Referencia Certificados de NRC es operado por la cartera de Measurement Science and Standards y proporciona CRMs para el medio ambiente, biotoxinas, alimentos, suplementos nutricionales y análisis de isótopos estables. El programa se estableció en 1976 para producir CRM para el análisis ambiental inorgánico y orgánico marino y sigue siendo productor internacionalmente reconocido de CRM.
CRMs inorgánicos [ editar ]
NRC produce materiales de referencia certificados de tejidos biológicos, estándares isotópicos, aguas naturales, sedimentos, suplementos y productos naturales para la salud. Con la excepción de la ORMS, el CRM del agua de río con mercurio elevado, todos los materiales contienen niveles naturales de analitos en su matriz nativa.
- Tejidos biologicos
- DOLT, hígado de pez gato para trazas de metales.
- DORM, proteína de pescado para metales traza.
- LUTS, hepatopáncreas de la langosta no desgrasada para metales traza
- TORT, langosta hepatopáncreas para metales traza.
- Materiales isotopicos
- NIMS, mercurio inorgánico natural estándar.
- EMMS, metilmercurio isotópico estándar.
- Aguas naturales
- CASS, agua de mar cerca de la costa para metales traza.
- MOOS, agua de mar para nutrientes.
- NASS, agua de mar para trazas de metales.
- ORMS, agua de río para mercurio.
- SLEW, agua estuarina para trazas de metales.
- SLRS, agua de río para trazas de metales.
- Sedimentos
- HISS y MESS, sedimentos marinos para metales traza y componentes principales
- PACS y SOPH, sedimento marino para metales traza y componentes principales
- Suplementos y productos naturales para la salud.
- CACB, carbonato de calcio para plomo y cadmio.
- FEBS, otolito para metales traza
- SELM, levadura enriquecida con selenio para el selenio
CRMs orgánicos [ editar ]
En 1977, Edmonds et al. informó la identificación, el aislamiento y la síntesis de las principales sustancias que contienen arsénico en los organismos marinos, la arsenobetaína . [3] En 1999, la NRC certificó la arsenobetaína en el material muscular DORM-2, que se convirtió en el primer material de referencia matricial certificado para la arsenobetaína. Antes de la DORM-2, la DORM-1 (publicada en 1986) sirvió como material de referencia para el cual la concentración de arsenobetaína se informó ampliamente en la literatura científica. [4] Además de la arsenobetaína, NRC ofrece actualmente materiales de referencia de matriz certificados para metilmercurio(TORT-3), dibutilestaño y tributilestaño (PACS-3).
- Tejidos y sedimentos biológicos.
- CARP, pescado para dioxinas, furanos y PCB
- DOLT, hígado de pez gato para metilmercurio.
- DORM, proteína de pescado para el metilmercurio
- TORT, hepatopáncreas langosta para metilmercurio y arsenobetaína.
- PACS y SOPH, sedimento marino para dibutilestaño y tributilestaño.
- SELM, levadura enriquecida con selenio para metionina y selenometionina
Biotoxin CRMs [ editar ]
En 1987, Canadá fue testigo de una crisis en la industria pesquera. Las toxinas de los mariscos presentes en los mejillones de la PEI causaron varias intoxicaciones por la amnesia de los mariscos . [5] En respuesta, se inició la investigación de toxinas de mariscos en NRC Canadá. Hoy en día, NRC sigue siendo el principal productor de CRM de biotoxinas en el mundo y es reconocido por su experiencia. [6]
- Amnesia toxinas envenenamiento de mariscos
- ASP-Mus-d, tejido de mejillón para el ácido domoico y sus isómeros.
- DA-f, norma de ácido domoico
- Envenenamiento diarreico por mariscos y otras toxinas lipofilicas
- AZA, estándares de azaspiracid
- DSP-Mus, tejido de mejillón para el ácido okadaico
- OA, estándar de ácido okadaico
- DTX, estándares de dinofisistoxina.
- GYM, normas de gimnodimina.
- YTX y hYTX, estándares yessotoxin
- PTX, pectenotoxina -2 estándar
- SPX, 13-desmetil espirolida C estándar
- Microcistinas
- dmMCLR y MCLR, estándares de microcistina-LR
- MCRR, microcistina-RR estándar
- NODR, nodularina-R estándar
- Toxinas paralizantes por envenenamiento de mariscos
- C1 y 2, N-sulfocarbamoil-gonyautoxina estándar
- dcGTX y GTX, decarbamoil-gonyautoxina y gonyautoxina estándares
- dcNEO y NEO, decarbamoyl-neosaxitoxina y neosaxitoxina normas
- dcSTX y STX, decarbamoyl-saxitoxina y saxitoxina normas
- Toxinas cianobacterianas
- ATX, anatoxina-un estándar
- CYN, cilindrospermopsina estándar
Un inmunoensayo basado en disco compacto / disco versátil digital (CD / DVD) es un método para determinar la concentración de un compuesto en laboratorios de investigación y diagnóstico mediante la realización de la prueba en una superficie de CD / DVD adaptada utilizando una unidad de disco óptico adaptada ; estos métodos han sido discutidos y prototipados en laboratorios de investigación desde 1991.
Principio [ editar ]
Los CD y DVD tienen una superficie de policarbonato y una capa reflectante de metal que permiten el almacenamiento y la recuperación de información. La película de metal a veces está hecha de oro puro que es altamente estable y tiene propiedades ópticas ideales. [2] El metal puede actuar como un sustrato que permite que los compuestos se unan a él. Esto altera las propiedades reflectivas y refractivas del disco. La lectura del disco se basa en la captura de señales analógicas con la unidad de disco. Las señales son indicativas de cuánto analito hay en una muestra. [1]
Debido a que el disco gira, la plataforma tiene la capacidad de conducir la muestra a través de los canales microfluídicos y realizar varios pasos, lo que permite la posibilidad de preparación de la muestra y más de un análisis durante una sola ejecución. [1]
Los ensayos basados en CD / DVD podrían potencialmente usarse para cualquier inmunoensayo que ya esté en uso y muchos ensayos utilizados en química analítica , siempre que los analitos tengan una sonda correspondiente, sean solubles y lo suficientemente grandes como para alterar el ángulo del incidente. [1]
Plataforma de Microarrays [ editar ]
Los CD y DVD tienen una película protectora que se debe quitar para revelar la película reflectante de oro o la base de policarbonato (PC). La superficie del disco se puede activar para revelar la capa de metal que permite que los compuestos se unan a ella. Se pueden usar compuestos como UV / ozono o un tratamiento con plasma de oxígeno para activar el disco y producir una superficie hidrófila con grupos de ácido carboxílico densamente empaquetados. [1]
Como un microensayo único puede imprimirse en los discos activados utilizando una impresora sin contacto para disipar cantidades de nanolitros de conjugados de recubrimiento en el disco. Las proteínas o anticuerpos que actúan como moléculas de sonda pueden unirse covalentemente a la superficie del disco y pueden incubarse. Un polidimetilsiloxano placa de canal (PDMS) también puede ser utilizado para inmovilizar las sondas en una matriz de línea. La placa se retira y el proceso se repite con otra placa para entregar muestras de analito en una matriz de líneas perpendicular a la matriz de la sonda. Las muestras de sonda y analito se pueden unir o hibridar en las intersecciones de las matrices para crear sitios de hibridación rectangulares. El disco se lava, se enjuaga y se seca antes de leerlo. [1] Este proceso se puede hacer de forma manual o automatizada; En teoría, los discos con ensayos prefabricados podrían fabricarse y venderse en masa. [1]
Análisis instrumental [ editar ]
Los lectores de CD / DVD estándar se pueden utilizar para leer los ensayos. Los lectores de CD / DVD contienen un láser, un conjunto de elementos ópticos que dan forma y enfoque al láser, un controlador de disco y un detector de señal que funciona de la siguiente manera: [1]
- El láser produce luz de una longitud de onda seleccionada.
- El haz de luz golpea el analito en los puntos de los microarrays y se refracta. La masa del analito hace que el ángulo de la luz reflejada sea diferente del ángulo de la luz incidente. Las propiedades reflectivas del CD / DVD cambian según la cantidad de analito en la muestra.
- La señal atenuada llega al fotodiodo de la recogida del variador.
- Las señales analógicas se extraen, digitalizan y se convierten en una imagen.
La señal o densidad óptica de la imagen es inversamente proporcional a la concentración. [1] El índice de refracción de la luz, que es directamente proporcional a la concentración, también se puede medir. Una señal legible solo se genera si la muestra es de al menos 200 nm, de lo contrario es demasiado pequeña para interrumpir significativamente la reflexión de la luz láser incidente. [3]
Los programas de software de diagnóstico de DVD como Kprobe, ODC y PlexUtilities también se pueden usar para probar matrices y ensayos preparados en DVD. Estos programas se basan en un algoritmo básico de corrección de errores de DVD. Los DVD están organizados por sectores, cada uno de los cuales consta de 2064 bytes. Un bloque de código de corrección de error lógico (ECC) consta de 16 sectores de datos. El bloque ECC es la unidad básica para probar la calidad del disco al contar el número de errores internos de paridad (PIE) o fallas internas de paridad (PIF). Los programas de software pueden analizar la densidad de PIF que es proporcional a la concentración de analito. [4]
Mejoras de la plataforma [ editar ]
Si los analitos son demasiado pequeños para generar una señal legible para determinar la concentración, la matriz de ensayo puede modificarse. Los ensayos basados en CD / DVD utilizan las propiedades ópticas del oro . Los bioconjugados de nanopartículas de oro son marcadores utilizados para aumentar la sensibilidad del ensayo. [5] Las nanopartículas de oro pueden identificarse con detectores fotométricos o plasmónicos. Cuanto más pequeñas son las nanopartículas, más sensible se vuelve el ensayo.
La solución potenciadora de plata también se utiliza para aumentar las propiedades reflectantes de las muestras. Las nanopartículas de oro tienen propiedades catalíticas que hacen que reduzcan los iones de plata al metal plateado. El metal plateado se deposita en los analitos y hace que las señales se amplifiquen. El metal plateado es más fácilmente detectable por cámaras, escáneres u otras unidades que el analito solo. Aún así, este procedimiento de mejora requiere muchos pasos adicionales de reacción y lavado que podrían llevar a errores analíticos. [1]
Desafíos [ editar ]
A partir de 2016, los desafíos incluyen la optimización del tratamiento de la muestra, la optimización de las superficies del disco, el desarrollo de lectores que puedan implementar múltiples colores de entrega de luz y detección para multiplexación, y para uso clínico, obteniendo aprobaciones regulatorias. El campo es similar a lasplataformas lab-on-a-chip . [1]
A partir de 2010, compañías como Gyros AB, Tecan y Burstein Technologies estaban trabajando para llevar al mercado inmunoensayos y equipos basados en CD / DVD.
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