electro for es is

7/18/2019 Electro for Es Is

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN

ANTONIO ABAD DEL CUSCO

•Técnicas electroquímicas

•Técnicas de searaci!n "

cromato#ra$ía% electro$oresis &centri$u#aci!n'

•Radiacti(idad'

ANALISIS

BIO)UI*ICO CLINICO



MEDICIÓN DEL PH EN LÍQUIDOS BIOLÓGICOS. TÉCNICASELECTROQUÍMICAS



• 1. BASES DE ELECTROQUÍMICA• CONCEPTO DE ELECTROQUÍMICA: son un

conjunto de métodos analíticos cuantitativos,basados en las propiedades eléctricas de ladisolución de un analito cuando forma parte deuna célula eléctrica..

• . La reacción que se produce es la siguiente:• M0 ! M" " e#• La l$mina de metal introducida en la disolución

recibe el nombre de electr!.

• %l sistema completo &electrodo " disolución'recibe el nombre de "e#$c%l&l'.

• La reacción que se produce recibe el nombrede ($!'c$)*,



• +UNDAMENTO:• SEMICÉLULA DEL ,NODO: un

metal sumergido en una disoluciónproduce una diferencia de potencialpor la tendencia de los $tomos delmetal a pasar a la disolución en

forma de iones, liberando electronesen el proceso



• -. LA CÉLULA ELECTROQUÍMICA• La célula electroquímica se constitu(e por la unión de

dos semicélulas de forma que los potenciales generadosen cada una de ellas se combinan formando una célula

electroquímica con una diferencia de potencial que semani)esta por un *ujo de corriente eléctrica mediblecon un voltímetro.

• %l ejemplo m$s típico es la célula de +n-u. %l +n va aformar parte de la semicélula del $nodo ( el -u la del

c$todo. Las dos semicélulas est$n unidas por un puentesalino formado por -l# ( ", que es el que establece lacone/ión eléctrica. %l circuito se completa con unpotenciómetro.



• . ELECTRODOS DE RE+ERENCIA• ara medir el potencial % de una disolución

necesitamos un 1electrodo indicador2 ( un 1electrodode referencia2

• Electr! !e Re/ere*c$': debe mantener el voltajeconstante, en condiciones controladas durante untiempo signi)cativo. 3e esta forma, se transforman lasdiferencias de potencial relativas, seg4n el par 5edo/que se utilice, a tablas de potenciales absolutos alenfrentarse los pares 5edo/ con un par de referenciaal que se le asigna un valor cero de potencial.

• .



• Los electrodos de referencia m$s usados son: – Electr! E"t0*!'r !e H$!r)e*: consiste en un

electrodo de latino sumergido en una disolución de iones6idrógeno. 7iene p6 8 0, 79 8 ;<-. =e elige el par 5edo/

del 6idrógeno: 6" " e# ! 6 –Electr! !e C'l#el'*" 2 H-Cl- 3

c'l#el4: est$ compuesto por Mercuriomet$lico en equilibrio con una disolución

saturada de -loruro Mercurioso ( unaconcentración conocida de -loruro ot$sico.La reacción de o/id#red es la siguiente:6g-l " e# ! 6g0 " -l



– Electr! !e Pl't'5Clr&r !e6l't': est$ constituido por un asa de >grecubierta de >g-l: >g-l " e# ! >g0 " -l#

• Electr! $*!$c'!r: respondeproporcionalmente a laconcentración de la sustancia de

interés. Lo que se mide realmente esla variación de potencial conrespecto al electrodo de referencia.



• 7. TIPOS DE SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS• 7.1 MÉTODOS EN LA INTER+ASE DEL ELECTRODO CON LA +INA CAPA DE

DISOLUCIÓN AD8ACENTE:'4E"t0t$c" 6te*c$#%tr$c": son los que miden el

potencial e/istente entre dos electrodos en solución sin que?a(a paso de la corriente eléctrica

94D$*0#$c" '#6er#%tr$c": se basan en la medida dela cantidad de corriente eléctrica que *u(e cuando se aplicaun voltaje constante al electrodo de medida

Cl&#9$#etr': es una técnica que mide la carga totalnecesaria para la o/idación o reducción total de una especie. =eusa fundamentalmente para la determinación de -loro enlíquidos biológicos, utili@ando el 1clorímetro de -otlove2.



• 7.- MÉTODOS EN EL SENO DE LA DISOLUCIÓN• A. C*!&ct$#etr'.MEDIDAS DEL PH

• 6H5#etr: es el aparato que mide el p6 ( que consta

de dos electrodos, el de 5eferencia2 ( el 1=electivo2.• Electr! !e Re/ere*c$': es un electrodo de

calomelanos.• Electr! Select$;: es un electrodo que est$ lleno

de una solución de p6 constante. La cone/ión a unmedidos de voltaje se reali@a por medio de un ?ilo de>g cubierto de >g-l e inmerso en una solución de 6-l0,AM.



MEDIDA DE LA PRESIÓN PARCIAL DE CO-:=e utili@a el electrodo de 1=evering#6avs2, quees una modi)cación de la medida del p6 cu(oselectrodos est$n separados de la muestra por

una membrana que deja pasar el -Bselectivamente. – MEDIDA DE LA PRESIÓN PARCIAL DE O-:

• =e utili@a el electrodo de 1-larC2: las moléculas

de B disueltas en una solución acuosadetermina la corriente eléctrica, que es la quemide el electrodo (, que es proporcional, a lapresión parcial de B



T%c*$c'" !e "e6'r'c$)* !e#e<cl'".



Prce!$#$e*t" /"$c"• De"t$l'c$)*: consiste en separar dos líquidos con diferentes puntos de

ebullición por medio del calentamiento ( posterior condensación de las

sustancias. %l proceso de la destilación consta de dos fases: la primeraen la cual el líquido pasa a vapor, ( la segunda en la cual el vapor secondensa ( pasa nuevamente a líquido.



• E;'6r'c$)*: consiste en separar loscomponentes de una me@cla de un

sólido disuelto en un líquido. Laevaporación se reali@a en recipientesde poco fondo ( muc?a super)cie,tales como c$psulas de porcelana,cristali@adores.

Cr$"t'l$<'c$)*: consiste enpuri)car una sustancia sólidaDesto se reali@a disolviendo el

sólido en un disolventecaliente en el cual loscontaminantes no seansolublesD luego se )ltra encaliente para eliminar lasimpure@as ( después se deja

enfriar el líquido lentamente?asta que se formen los



• Cr#'tr'/': %s la técnica que se utili@a para separar los componentes deuna me@cla seg4n las diferentes velocidades con que se mueven al serarrastradas por un disolvente a través de un medio poroso que sirve de soportea la me@cla, ( sobre la base de las cantidades relativas de cada soluto,distribuidos entre un *uido que se mueve, llamado la fase móvil ( una faseestacionaria ad(acente.

• > fase móvil puede ser un líquido, un gas o un *uido supercrítico, mientras quela fase estacionaria puede ser un líquido o un sólido seg4n las diferentesvelocidades con que se mueven al ser arrastradas por un disolvente a travésde un medio poroso que sirve de soporte a la me@cla. =e conocen variasformas:



Prce!$#$e*t"#ec0*$c"

• +$ltr'c$)*: consiste en separar loscomponentes de una me@cla de dosfases: sólida ( líquida, utili@ando unamembrana permeable llamadamedio )ltrante, a través de la cual se?ace pasar la me@claD la fase líquida

pasa a través de la membrana ( lafase sólida queda retenida en ella

T'#$<'!: consiste enseparar una me@cla demateriales sólidos detamaEos diferentes, porejemplo granos de caraota (arena empleando un tami@&colador'. Los granos dearena pasan a través del

tami@ ( los granos de caraotaquedan retenidos.



• I#'*t'c$)*: consiste en separar con un im$nlos componentes de una me@cla de un materialmagnético ( otro que no lo es. La separación se?ace pasando el im$n a través de la me@cla

para que el material magnético se ad?iera a él:por ejemplo: separar las limaduras de ?ierroque se ?allen me@cladas con a@ufre en polvo,para lo cual basta con mantener con un im$n elcomponente magnético al fondo e inclinar elrecipiente que contiene ambos materiales, paraque se pueda recoger el líquido en otro

recipiente. Ce*tr$/&'c$)*: consiste enla separación de materiales dediferentes densidades quecomponen una me@cla. araesto se coloca la me@cladentro de un aparato llamadocentrífuga, la cual tienen unmovimiento de rotaciónconstante ( r$pido, lo cual?ace que las partículas dema(or densidad va(an al

fondo ( las m$s livianasqueden en la parte superior.



• Dec'*t'c$)*: se utili@a para separar dos líquidos condiferentes densidades o una me@cla constituida por un

sólido insoluble en un líquido. =i tenemos una me@cla desólido ( un líquido que no disuelve dic?o sólido, se dejareposar la me@cla ( el sólido va al fondo del recipiente.=i se trata de dos líquidos se coloca la me@cla en unembudo de decantación, se deja reposar ( el líquido

m$s denso queda en la parte inferior del embudo.



-5BM>7BF5>GH>



-BI-%7B

"Método físico de separación enel que los componentes a separarse distribuyen en dos fases, una

de las cuales constituye un hechoestacionario de gran desarrollosupercial y la otra un uido que

pasa a través o a lo largo dellecho estacionario (fase móvil!"



%l espectrómetro de masas de triple cuadrupolo esel detector de referencia ( el m$s ?abitual paralaboratorios clínicos de e/celencia. -onsiste en

dos cuadrupolos que seleccionan solamente losiones de interés ( eliminan los ionesacompaEantes en función de su relación masa#carga con una resolución que ?abitualmente sueleser de A unidad de masa atómica, o algo menor.



>LH->-HBI%=:

>n$lisis de amino$cidos, ?ormonas ( vitaminasmediante cromatografía líquida acoplada a ladetección ultravioleta#visible.

Los f$rmacos inmunosupresores, antiretrovirales,antidepresores, antitumorales entre otros, pueden

anali@arse con cromatografía líquida acoplada adetección ultravioleta#visible o espectrometría demasas.

La monitori@ación de los f$rmacos permite ajustarlas dosis para alcan@ar concentraciones dentro delmargen terapéutico.

or 4ltimo, la b4squeda de drogas de abuso en el$mbito to/icológico se suele reali@ar concromatografía de gases acoplada a espectrometría

de masas.



%l uso de la cromatografía en fase liquida de alta e)cacia en laidenti)cación ( cuanti)cación de f$rmacos tomados con )nes noterapéuticos, generalmente analgésicos, sedantes, tranquili@antes (estimulantes. %sta situación representa una urgencia ( suele darseen pacientes inconscientes o semiconscientes en los que debeaveriguarse cual es el f$rmaco ingerido.=in embargo en la practica clínica los to/icos mas frecuentes seestudian por métodos inmunoquimicos, debido a su rapide@ (a queno requieren preparación previa del espécimen, utili@ando solo la

cromatografía en fase liquida de alta e)cacia en laboratoriosespeciali@ados para el an$lisis de f$rmacos poco frencuentes.La otra situación interesante en la aplicación de la cromatografía defase liquida de alta e)cacia es la monitori@ación de lasconcentraciones plasm$ticas de determinados f$rmacos para sucorrecta dosi)cación, colaborando con la farmacoterapeutica. 7ambien se usa en an$lisis de esteroides ( la separación de?ormonas ( sus metabolitos.>demas de la separación ( cuanti)cación de los amino$cidos, loscuales se separan en forma de derivados del fenilisotiocianato encolumnas de fase inversa de octaldecilsilano ( con detección JK.



CLASIFICACION DE LAS

CROMATOGRAFIAS

CROMATOGRA+IA EN COLUMNA ABIERTA:



CROMATOGRA+IA EN COLUMNACERRADA

CROMATOGRA+IA EN PAPEL



-5BM>7BF5>GH> %I ->> GHI>:

La migración de las diferentessustancias estudiadas a lo largo delsoporte es similar a la cromatografía

en papel, pero debido a la menorporosidad de los geles, la separaciónse reali@a con ma(or rapide@.

%n los laboratorios clínicos utili@amos

este tipo de cromatografía paradeterminar lípidos, esteroides,a@ucares, amino$cidos.



-5BM>7BF5>GH> 3%HI7%5->MHB HBIH-B:

=e usa sustancias insolubles que seancapaces de intercambiar iones con lame@cla de forma reversibleD estos iones

pueden presentar una carga positiva onegativa.%ste tipo de cromatografía es utili@ada enel laboratorio para la identi)cación de

proteínas, péptidos, amino$cidos.



CROMATOGRA+IA DE E=CLUSIONMOLECULAR:-onocido como )ltración sobre gel o

cromatografía de tami@ molecular, se basa enel tamaEo de las diferentes sustancias parasepararlas. -onsiste en dejar pasar lassustancias disueltas en un tampón adecuado

por una columna de gr$nulos de un materialinerte, conocido e ?idratado.



ANALI>ADORES DE AMINOACIDOS: La cromatografía de intercambio ionico es mu( utili@ada

en el laboratorio clínico para el an$lisis ( cuanti)caciónde los diferentes amino$cidos presentes en una muestra.

>coplaremos la salida de la columna con la entrada dereactivo de ni?idrina ( lo incubaremos a A00<-, losamino$cidos presentes en la muestra reaccionaran con la

ni?idrina ( formaran productos coloreados que podemoscuanti)car por medio de un fotómetro de *ujo.



CROMATOGRA+O DE GASES:

M: fuente de gas. KA: sistema de regulación para la salida del gas. H-A, H-: medida caudal para la salida del gas. 3: detector. HMF: sistema de in(ección para muestras gaseosas. K: llave de paso. HML: sistema para muestras liquidas o solidas vapori@ables. -: columna. 7: recinto termostatado. >: colector ( ampli)cador de la seEal eléctrica.



%L%-75BGB5%=H=



5HI-HHB= 7%B5H-B=



>5>M%75B= J% HIGLJN%I %I L>MBKHLH3>3 %L%-75BGB5%7H->



%JHB %L%-75BGB5%7H-B



7HB= 3% %L%-75BGB5%=H=



7HB= 3% %L%-75BGB5%=H=

7HB= 3% %L%-75BGB5%=H=



7HB= 3% %L%-75BGB5%=H=



7HB= 3% =BB57%=



7HB= 3% =BB57%=

7HB= 3% =BB57%=



7HB= 3% =BB57%=

O %L%-75BGB5%=H=



O. %L%-75BGB5%=H=->HL>5

O %L%-75BGB5%=H=



O. %L%-75BGB5%=H=->HL>5

O %L%-75BGB5%=H= ->HL>5 3% +BI>



O. %L%-75BGB5%=H= ->HL>5 3% +BI>&-+%'

>5>M%75B= 3% =%>5>-HBI %I %-+



>5>M%75B= 3% =%>5>-HBI %I %-+



centrifugacion =%3HM%I7>-HPI=e basa en la diferencia de densidades entre un sólido (el líquido que lo rodea. =olamente est$ in*uenciada porla gravedad.

-%I75HGJF>-HPI

roceso en el cual la sedimentación se acelerapor laaplicación de una fuer@a centrífuga.



3escripción del %quipo

motor

rotor

compartimento



montaje'4 Clc'r el tubo de muestra&suspensión o disolución' en uno delos rece6t0c&l" del rotor.

94 C#6e*"'r el tubo de muestracolocando en el recept$culodiametralmente opuesto otro tubo

con un volumen de líquido de pesoidéntico al de la muestra.c4 Cerr'r ?er#%t$c'#e*te elcompartimento del rotor ( poner enfuncionamiento la centrífuga. Jna ve@acabada la centrifugación

&normalmente las centrífugas tienenun te#6r$<'!r que desconectaautom$ticamente el motor una ve@transcurrido el tiempo programado',esperar a que se !ete*' el rtrpara '9r$r l' t'6' del

compartimento donde est$ alojado (sacar el tubo de muestra el de



7ipos &seg4n rango de velocidad de giro'A. Ce*tr/&'" !e 9'@'

;elc$!'! desobremesa o clínicas. 3epequeEo tamaEo ( sinrefrigeración. Kel.m$/ rpm.

QLas centrífugas#$cr)/&'" vel. ma(or1. rpm, Los vol4menesde trabajo son mu(pequeEos.

B. Ce*tr/&'" !e 'lt' ;elc$!'!.vel.1. 55 -. rpm. =on

refrigeradas ( algunas tienen sistemade vacío para evitar el calentamientodel rotor a causa del ro@amiento conel aire. t$le" en la separación defracciones celulares, peroinsu)cientes para la separación deribosomas, virus o macromoléculas

C. Ultr'ce*tr/&'". =uperan las

. rpm, tienen sistemasau/iliares de refrigeración ( de altovacío. 6a( J. analíticas que permitenla obtención de datos precisos depropiedades de sedimentación&coe)cientes de sedimentación, pesosmoleculares', ( preparativas, t$le" para aislar partículas de bajocoe)ciente de sedimentación&microsomas, virus, macromoléculas'.



%squema que representa el tipo desedimento en función de la vel. N el tiempo



7ipos&seg4n el rotor'

14+$@": Los tubos se alojan con un$ngulo )jo respecto al eje de giro. =eusa para vol4menes grandes.

-4B'"c&l'*te: Los tubos se ?allan

dentro de unas carcasas que cuelgan.%stas carcasas est$n unidas al rotorcon un eje ( cuando la centrífugagira, se mueven.



aplicaciones• Jna aplicación típica consiste enacelerar el proceso de

sedimentación, dividiendo elplasma sanguíneo ( el suerosanguíneo en un proceso dean$lisis de sangre.• determinar el ?ematocritomediante una toma de muestracapilar. &microcentrífuga.'

• control de calidad

• elaboración de aceite de oli

• separación del uranio O; del uranio OR.

• Las centrifugadoras utili@an

instrumentos llamadosbutirómetros para medir el gradode grasa o crema que contiene lalec?e, e/isten diferentes tipos debutirometro para crema, manteca,etc.

5iesgos ( normas de



5iesgos ( normas deseguridad

• base sólida ( )jarotor ?a de ser compatible con la centrífuga ( perfectamente )jado al motor

• distribución de los tubos perfectamente• equilibrado

• tubos ?an de ser compatibles con lacentrífuga&evitar roturas'

• La tapa que aísla el rotor dele/terior ?a de estar biencerrada ( asegurada.

•Iunca se ?a de dejar lacentrífuga sin atención ?astallegar a la velocidad m$/ima degiro.



J=B 3% L> 5>3H>-7HKH3>3 %I

M%3H-HI>

Tanto las radiaciones y losradioisótopos son usados en medicina

como agentes terapéuticos y de

diagnóstico.



La Medicina emplea los isótopos

radioactivos, las radiaciones nucleares, las

variaciones electromagnéticas de los

componentes del núcleo y técnicas

biofísicas afines para la prevención,

diagnóstico, terapéutica e investigación

médica.



n el diagnóstico se utili!an radio f"rmacos para

diversos estudios de#

$ Tiroides

$ %ígado$ &i'ón

$ Metabolismo

$ (irculación sanguínea

$ (ora!ón

$ )ulmón

$ Trato gastrointestinales...



L (*(L+T&+

l (iclotrón es un acelerador de partículas de tipo circular-ue se usa para la producción de elementos radioactivos

-ue son utili!ados por e-uipos médicos sofisticados,

unos en el diagnóstico médico y otros en radioterapia.

)ues, uega un rol muy importante en las aplicaciones de

la radioactividad en medicina.

/)L*(/(*+0 (L**(/0



/)L*(/(*+0 (L**(/0

1L (*(L+T&+

Los positrones dirigidos a investigación en patología cerebral y cardiaca. 0e

puede focali!ar en viabilidad mioc"rdica en infarto crónico, situación en la -ue

e2iste un músculo viable -ue permite posibilidades de ser revasculari!ado si

se 3ace al tiempo adecuado. Las indicaciones m"s reconocidas en la

neurología son la epilepsia y la demencia. 0in embargo, las aplicaciones enel campo de la oncología 3an aumentado y son múltiples en los últimos a'os.

sto 3a llevado a los centros 3ospitalarios de diversas regiones a considerar

esta tecnología, 4especialmente con flúor$56 deo2iglucosa 7 como necesaria,

pues puede meorar la relación costo beneficio en pacientes con c"ncer,

optimi!an la selección de terapias de alto costo y adem"s evitando cirugías

innecesarias en los casos muy avan!ados. n investigación se utili!andiversos marcadores de fluo, metabolismo e incluso receptores.



F5>-H>= > 7B3B=

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