¿Qué es un analizador químico automático?

El disparador de este artículo es haber vuelto a escuchar una frase que erróneamente se atribuye a Peter Drucker, el considerado padre del Management. Esta frase pertenece en realidad a Lord Kelvin, físico y matemático de origen británico que desarrolló, entre otras cosas, la escala de temperatura absoluta Kelvin. La frase dice así:

“Lo que no se define no se puede medir. Lo que no se mide, no se puede mejorar. Lo que no se mejora, se degrada siempre.”

Cabe centrarse especialmente en las dos últimas oraciones. La primera de ellas apunta a que para poder mejorar un producto será necesario medir alguna propiedad en él que nos permita saber si el proceso de fabricación es perfectible o presenta fallos que alteran la calidad del producto a obtener. La última oración nos explica que, si fallamos en mejorar el producto porque carecemos de las medidas necesarias, seguramente el producto se degrade con el paso del tiempo y/o campaña tras campaña, por la falta de indicadores fiables que nos den una idea del nivel de calidad del producto. 

Cuando medir es una necesidad

Esta sencilla frase pone de manifiesto la imperiosa necesidad de disponer de datos fiables acerca de la composición cualitativa y cuantitativa de nuestro vino. Una opción para quienes no disponen de herramientas analíticas propias, es enviar muestras de vino a alguno de los varios centros de titularidad pública y privada que existen en España y que se dedican a la determinación de diversos parámetros de importancia en el vino. Hay varios y muy buenos laboratorios, con distinto nivel de equipamiento para poder dar respuesta a las necesidades de las bodegas. La alternativa es disponer de algún tipo de equipamiento analítico propio. Durante mucho tiempo, era común ver que los laboratorios de las bodegas dispusieran de espectrofotómetros UV-Vis. Con estos equipos, se llevaba a cabo manualmente el seguimiento de las reacciones enzimáticas necesarias para determinar los parámetros clave de control del proceso. Sin embargo, el avance científico y técnico permitió que a día de hoy existan soluciones más eficaces para llevar adelante estos ensayos: los analizadores químicos automáticos.
Un analizador químico automático es el resultado del avance tecnológico en varios campos de la ciencia como la electrónica, la robótica, la óptica, la ciencia de los materiales, que se combinan para fabricar un dispositivo que brinda una solución precisa, eficiente y segura a las necesidades analíticas de una bodega. El elevado componente tecnológico del equipo no quita que su utilización sea extremadamente sencilla y, sobre todo, muy práctica.
De una manera muy básica se podría describir un analizador automático como la suma de tres partes diferentes: la parte robótica que se encarga de la dispensación de reactivos y muestras, la parte espectrofotométrica que se encarga del seguimiento de la reacción, y finalmente el software que se en- carga de enviar y recibir órdenes de ejecución a las anteriores partes junto a la interfaz de interacción con el usuario/analista.

La mano “mecánica” que mece la cuna

Todo analizador automático presenta uno o más brazos robóticos acabados en una aguja, que se encargan de repetir sistemáticamente las siguientes acciones: aspirar los volúmenes necesarios de muestra y reactivos, dispensarlos en la cubeta de lectura óptica y llevar a cabo la homogeneización.
El volumen aspirado viene definido por el diluidor, que en el caso de la gama Miura es un pistón cerámico que permite dispensar con altísima precisión y repetitividad volúmenes en el rango de 2-450 uL (según sea muestra o reactivo). La calidad del diluidor le permite al equipo ejercer su función innumerables veces al día, sin presentar fallos ni pérdidas de precisión durante largos períodos de tiempo.
Por su parte, la aguja del brazo es sometida a procesos de limpieza automática entre muestra y muestra y entre muestra y reactivo, de manera de evitar la contaminación cruzada por arrastre de materia, fenómeno conocido como carry-over.
Con la mezcla de muestra y reactivo dispensada en la cubeta de lectura, es el mismo brazo quien se encarga de la homogeneización, a través de un sistema de aspiración y descarga convenientemente adaptado para evitar la formación de burbujas que pudieran alterar la lectura de la absorbancia.
 

Los ojos que lo observan todo

Los “ojos” que lo observan todo

Con la mezcla de muestra y reactivos homogeneizada dentro de la cubeta, es necesario que la reacción se lleve a cabo a una temperatura óptima, que permita acelerar la actividad de las enzimas de manera que la reacción química ocurra en el menor tiempo posible. Usualmente, las cubetas de reacción se mantienen a una temperatura constante e igual a 37 °C para no afectar el transcurso de la reacción. Esto se logra a través de mecanismos de calentamiento por circulación de aire, mucho mejores en eficiencia y seguridad que los antiguos mecanismos de calentamiento por agua. La gama de analizadores Miura asegura así una temperatura de reacción de 37,0 ± 0,1 °C.
Un sistema de motor y correa comandado por el procesador, realiza el movimiento rotacional de las cubetas, permitiendo así que todas ellas vayan pasando en el orden establecido a través del punto de dispensación de muestra y reactivos y, pasado el debido tiempo de reacción, por delante del sistema óptico. El conjunto óptico está formado básicamente por una lámpara, una rueda de filtros, la cubeta de reacción y un fotodetector.
La lámpara se encarga de emitir el haz de luz en una amplia región del espectro UV-Vis, con una vida útil estimada de 2000 horas de uso. Por su parte, el sistema de filtros se encarga de que el rayo de luz que llega a la cubeta de reacción sea lo más monocromático posible. Con este objetivo, se emplea una rueda de filtros con longitudes de onda seleccionadas en el rango 340-700 nm, cubriendo así todo el espectro de aplicaciones para la determinación de parámetros básicos en la enología. El ancho de banda que deja pasar cada filtro es relativamente pequeño, usualmente menor a 5 nm, asegurando así la correcta aplicación de las leyes que gobiernan la interacción luz-materia.
Una vez el rayo de luz monocromática pasa por la cubeta de reacción, parte de los fotones son absorbidos por la mezcla reaccionante. Así, cuando el haz llega al fotodetector se mide la intensidad de salida de la cubeta y se la compara con la intensidad de luz que llega cuando existe transparencia (blanco de cubeta). Los procesos de interacción luz-materia están gobernados por la ley de Lambert-Beer que nos permite conocer la cantidad de luz absorbida por una solución a una determinada longitud de onda, de aquí la importancia de la luz monocromática que llega a la cubeta. Esta ley físico-química permite relacionar la cantidad de luz absorbida
con la concentración del analito en cuestión. Para obtener la concentración de una muestra incógnita, se suelen emplear dos métodos: trabajar con un factor teórico o realizar una curva de calibración con muestras de concentración conocida (denominados estándares). Con cualquiera de los dos métodos, es el software quien se encarga de obtener los datos de las muestras y a través del factor o la calibración, aplicar los cálculos necesarios para obtener la concentración de la muestra analizada.
Acabada la reacción y según el tipo de analizador, las cubetas quedan descartadas para el siguiente análisis (si fueran desechables) o pasan a un ciclo de limpieza (si fueran reutilizables) a través de una estación de lavado que se encarga de quitar los reactivos, limpiar y secar las cubetas, dejándolas prontas para el siguiente análisis. El lavado de cu- betas se ejecuta en forma simultánea a la dispensación de reactivos y la lectura fotométrica, de manera de disponer siempre de cubetas pronto al uso para continuar con la lista de trabajo.
Un detalle a tener en cuenta es que, mientras el sistema de calentamiento de las cubetas asegura la homogeneidad de temperatura, los reactivos suelen mantenerse en condiciones de refrigeración para asegurar su conservación, elevar su vida útil y mantener así la estabilidad de las calibraciones. Este salto térmico se resuelve técnicamente a través de un sistema de precalentamiento de la mezcla de muestra y reactivos en el brazo robótico, de manera de asegurar que al entrar en la cubeta estén muy cerca de la temperatura óptima.
 

El cerebro del analizador

El “cerebro” del analizador

El funcionamiento del analizador automático se completa con un software que comanda el equipo y a través de una interfaz permite al usuario realizar operaciones rutinarias como: posicionar reactivos y muestras, ejecutar calibraciones de los distintos parámetros, pasar controles de calidad y analizarlos estadísticamente, ejecutar uno o más análisis sobre una o varias muestras a través de la confección de listas de trabajo, revisar resultados actuales y anteriores, generar reportes e imprimir informes.
Esta interfaz permite que, una vez cargada la lista de trabajo y posicionados las muestras y reactivos necesarios, la presencia del operador ya no sea necesaria. De esta manera, queda liberado para otras cuestiones dentro del laboratorio y la bodega. Así, se optimizan tiempos y se mejora la gestión diaria del personal y sus actividades.
Además, un analizador automático permite con- sumir menos reactivo por determinación, con el consiguiente ahorro económico. Y, por otra parte, incrementa la seguridad del personal al evitar la manipulación excesiva de reactivos y muestras.

La importancia de la elección de un analizador

Gráfica 1 Gráfica 2Conocido ya el funcionamiento, resta elegir el tipo de analizador a adquirir en función del número de muestras a analizar y el número de parámetros que se quiere conocer.
En los últimos tiempos, la llegada de nuevos analizadores que prometen tener más capacidad y eficiencia, ha llamado la atención. Sin embargo, es necesario aclarar que, si bien el funcionamiento de cualquier analizador es relativamente sencillo, no todos los analizadores son iguales por dos motivos principales. En primer lugar, la fiabilidad y precisión de cada analizador dependerá de la calidad de los materiales empleados en la fabricación de las piezas clave (pistón cerámico, aguja del brazo robot, cubetas, lámpara, filtros, fotómetros). En segundo lugar, no cualquier analizador químico automático puede ser empleado para el análisis de muestras tan complicadas como el vino. Por caso, se debe tener en cuenta que los sistemas de homogeneización y los tiempos de reacción son muy diferentes en el campo de la enología respecto al diagnóstico clínico y, así, su aplicación directa está lejos de ser tan fácil como parece. Por lo tanto, el cliente debería confiar sólo en aquellos analizadores de probada respuesta en enología, los únicos capaces de poder brindar resultados fiables. En TDI fuimos pioneros en la investigación y el desarrollo de analizadores y reactivos para la analítica en enología, pudiendo decir que fuimos los “padres” de estas técnicas en España. Más de 30 años de experiencia nos dejan un saber hacer acumulado que, no solamente nos avala como proveedores, sino que nos permite asegurar el correcto funcionamiento de todos nuestros analizadores para la aplicación enológica.
La gama de analizadores Miura brinda resultados precisos y sumamente fiables para los distintos tipos de muestras de vino y productos derivados. Además, todos los analizadores de la familia pueden operar así durante muchos años, cuando son mantenidos correctamente de forma periódica por el mismo operador y, de forma puntual, por el servicio técnico cualificado propio de TDI.

TDI es la única empresa en España capaz de ofrecer la familia más completa de analizadores automáticos a través de su exclusiva gama Miura formada por:
– Miura Micro: el más pequeño de todos, ideal para bodegas con bajas necesidades analíticas;
– Miura One: pequeño, pero con las prestaciones de los grandes;
– Miura 200: alto rendimiento, grandes prestaciones;
– Miura 200 2 Brazos: la nueva incorporación, pensado para bodegas y laboratorios con alta demanda analítica.

Nuestra filosofía fue, es y será siempre asesorar en forma honesta, profesional y personalizada a cada cliente en función de sus necesidades. Porque somos TDI, somos la ENOLUCIÓN.

MIURA 200

Bajo coste analítico y alta precisión.

Foto del producto Miura 200 de TDI

MIURA MICRO

Toda una revolución en la automatización del control analítico en Enología.

MIURA ONE

Pequeño pero con todas las prestaciones de los más grandes.

Foto del producto Miura One de TDI