Métodos Espectroscópicos y Fotométricos en Laboratorio Clínico: Principios y Aplicaciones

Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA)

La Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA) se basa en la capacidad de los electrones de un elemento para pasar de su estado fundamental a uno de mayor energía al absorber radiación. Este proceso genera líneas espectrales de absorción muy estrechas, características de cada elemento. Se utiliza para la detección y cuantificación de metales como Ca, Mg, Fe, Cu, Ni y Zn.

Absorción Atómica con Llama

• Ideal para bajas concentraciones.
• Requiere una lámpara de cátodo hueco específica para cada átomo a analizar.
• Ejemplos: El magnesio (Mg) puede producir una llama verde, y el cobre (Cu) una llama roja (esto puede referirse a la coloración de la llama o a la luz emitida por la lámpara, se asume coloración de la llama en este contexto).
• El proceso implica que la luz de la lámpara atraviesa la llama, donde los átomos del analito absorben energía. La luz no absorbida pasa al detector.

Atomización Electrotermal (Horno de Grafito)

• Método más sensible que la llama.
• Se utiliza cuando la concentración de metales es muy baja.

Espectroscopia de Emisión Atómica (EEA)

La Espectroscopia de Emisión Atómica (EEA) se basa en la emisión de luz por átomos excitados. Es comúnmente utilizada para elementos como Litio (Li), Cesio (Cs), Sodio (Na) o Potasio (K).

Fotometría de Llama

• Utiliza el calor aplicado mediante una llama para producir la atomización y excitación de los átomos.
• Posteriormente, se mide la emisión de luz característica de cada elemento.

Luminiscencia

La Luminiscencia es la emisión de luz que no se produce a altas temperaturas.

Tipos de Luminiscencia

• Fotoluminiscencia

  Se produce por la absorción de fotones, tras lo cual el electrón excitado vuelve a su estado fundamental emitiendo radiación de mayor longitud de onda.

  • Fluorescencia: Emisión de luz en un tiempo muy corto (aproximadamente 10^-8 segundos).
  • Fosforescencia: Emisión de luz que puede durar horas.

• Quimioluminiscencia

  Emisión de luz resultante de una reacción química.

• Bioluminiscencia

  Un tipo de quimioluminiscencia que ocurre en un ser vivo.

• Electroquimioluminiscencia

  Emisión de luz fría debido a una corriente eléctrica que induce una reacción química.

Espectroscopia de Fluorescencia

Mide la luz fluorescente emitida por moléculas con anillos aromáticos o dobles enlaces. Ofrece gran sensibilidad y permite el uso de muestras diluidas.

Quimioluminiscencia (Detalle)

Luz emitida por el producto de la reacción de oxidación de un compuesto orgánico por un oxidante en presencia de enzimas. Ejemplos incluyen reacciones antígeno-anticuerpo. Se rige por la Ley de Rayleigh.

Dispersión de la Luz

La dispersión de la luz es directamente proporcional a la concentración de partículas y al peso molecular. Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre el detector y la cubeta, y a la cuarta potencia de la longitud de onda.

Turbidimetría

Método cuantitativo que consiste en medir la disminución de la intensidad de luz que atraviesa una cubeta con una suspensión.

Nefelometría

Método cuantitativo para suspensiones que mide la intensidad de luz dispersada en un ángulo determinado (generalmente de 0 a 90º).

Refractometría de Líquidos

Se basa en la refracción de la luz. La velocidad a la que se propaga la luz depende del medio. La Ley de Snell relaciona el índice de refracción con el cambio de dirección de la luz.

• El índice de refracción es directamente proporcional a la cantidad de sustancias disueltas.
• Aplicaciones: Determinación de albúmina en muestras séricas o plasmáticas y en orinas.

Reflectancia

Utiliza reactivos secos en un soporte. La muestra difunde en la fase sólida, disolviendo los reactivos. Se mide la intensidad de la luz reflejada.

• Tipos: Especular, difusa, mixta.
• Se expresa como el cociente entre el flujo de luz reflejada y la luz incidente.

Componentes de un Sistema de Reflectancia

• Fuente de luz (tungsteno o xenón)
• Monocromador
• Sistema óptico
• Reactivos en fase sólida
• Detector
• Sistema de lectura

Sistemas de Lectura

Tiras Reactivas

• Cambio de color al entrar en contacto con la muestra.
• Compuestas por un soporte de plástico y una matriz de celulosa con reactivos.
• Utilizadas para diagnóstico rápido y autodiagnóstico.

Multicapa

• Lámina con múltiples capas por las que la muestra difunde.
• Utilizadas en analizadores automáticos.

Capas de un Sistema Multicapa

• Capa difusora
• Capa reactiva
• Capa indicadora
• Capa soporte (debajo de la capa indicadora)