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Aula 2: Princípios das Técnicas Analíticas: Fotometria, Espectrometria, Eletroforese e Turbidimetria. Profa. Thiara Manuele ESPECTROFOTOMETRIA NAS ANÁLISES BIOQUÍMICAS • Ao longo da história da humanidade várias áreas do conhecimento foram sendo aperfeiçoadas, os conhecimentos de física e química permitiram o desenvolvimento de inúmeras técnicas e metodologias analíticas que se difundem hoje a todos os laboratórios do campo de análises clínicas. • O emprego de técnicas físico-químicas serve tanto à química quanto à biologia e tem permitido reduzir a maioria dos fenômenos celulares a termos moleculares. • Por meio do uso da espectrofotometria as análises clínicas foram beneficiadas enormemente com os métodos quantitativos. Fonte: Alencar, 2016. Cor e Luz • Num conceito simples, cores são dependentes diretas da luz. Não vemos as cores de fato, vemos a cor como efeito da luz brilhando sob um objeto. • Quando uma luz branca brilha em um objeto, este pode ser refletido, absorvido ou transmitido. Cor e LuzCor e Luz Cor e LuzCor e Luz • A cor de um objeto depende da luz que é refletida por ele. • Quando iluminado por luz branca, o objeto absorve todas as cores com exceção da luz que é refletida. Cor e Luz • O vidro transmite a maior parte da luz que entra em contato com ele, portanto, este parece incolor. • A neve reflete toda a luz e aparenta ser branca. • Uma roupa preta absorve praticamente toda a luz, assim se torna preta. • Muitos objetos parecem ser coloridos porque sua estrutura química absorve certos comprimentos de onda de luz e reflete outros. Cor e Luz • Quando a luz branca passa através de um prisma (um objeto transparente triangular), as cores que formam a luz branca se dispersam em sete bandas de cor. • Sete cores constituem a luz branca, sendo estas: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta. Cor e Luz • A variação de cor de um sistema que sofre uma alteração na concentração de algum componente é a base da análise colorimétrica. FOTOMETRIA E ESPECTROFOTOMETRIA • A fotometria e a espectrofotometria estudam a medição das grandezas relativas à emissão, à recepção e à absorção da luz. • Na bioquímica clínica, medidas espectrofotométricas são essenciais para a compreensão de disfunções metabólicas desencadeadas por alguma patologia. Fonte: Alencar, 2016. FOTOMETRIA E ESPECTROFOTOMETRIA • Os métodos bioquímicos quantitativos tem aplicações principalmente nas determinações das quantidades de lipídeos totais, bilirrubina, albumina, creatinina, ureia, ácido úrico, amônia, amilase, fosfatase alcalina, fosfatase ácida, aminotransferase, glutamina transferase, creatinina quinase, cálcio, fósforo, magnésio ferro sérico entre outros. • Inúmeras doenças puderam ter suas fisiopatologias conhecidas e também passaram a serem diagnosticadas pelo uso de técnicas colorimétricas aplicadas à espectrofotometria. Fonte: Alencar, 2016. FOTOMETRIA E ESPECTROFOTOMETRIA Absorbância Transmitância • Um fotômetro isola um comprimento de onda específico de luz usando filtros. • Espectrofotômetros permitem a medição no espectro de todos os comprimentos de onda de luz visíveis e não apenas ondas pré- especificadas. FOTOMETRIA E ESPECTROFOTOMETRIA Espectrofotômetro TRANSMITÂNCIA • A transmitância consiste na medida da luz transmitida. Quando um raio de luz monocromática de intensidade inicial definida incide sobre uma solução colorida, a intensidade da luz emergente é menor que a luz incidente, ou seja, parte da luz foi absorvida. Espectrofotômetro ABSORVÂNCIA • A absorvância, por sua vez, consiste na medida da luz absorvida, onde mede-se a intensidade de luz absorvida por uma solução corada pela redução da medida da intensidade da luz transmitida. Curva de calibração Curva de calibração Espectrofotômetro LEI DE BOUGUER-LAMBERT • Bouguer e, em seguida, Lambert investigaram a relação entre a diminuição da intensidade de luz e a espessura do meio absorvente. • Ao incidir-se um raio de luz sobre diversas camadas opticamente homogêneas e de espessuras conhecidas, observa-se uma proporção direta entre a espessura das camadas e o logaritmo da transmissão, ou a transmissão da luz decresce logaritmicamente com o aumento linear da espessura da camada. • Tem-se, então, uma relação direta entre a absorvância e a espessura da camada. Quanto maior a espessura da camada, maior a absorvância, e menor a transmitância. Espectrofotômetro LEI DE BEER-LAMBERT • A lei de Beer-Lambert, ou simplesmente Lei de Beer, afirma que a concentração de uma substância é diretamente proporcional à quantidade de luz absorvida ou inversamente proporcional ao logaritmo da luz transmitida. • Na prática laboratorial, a aplicação quantitativa da Lei de Beer é realizada pelo emprego de espectrofotômetros, onde são lidas as absorvâncias de uma solução teste e de uma solução padrão de concentração conhecida (após submetida a reações apropriadas), e a concentração do teste é calculada a partir da seguinte fórmula: [Amostra] = Absorvância do teste x [Padrão] / Absorvância do padrão ELETROFORESE • A eletroforese é uma técnica analítica utilizada na análise de macromoléculas como proteínas e ácidos nucléicos. Essa técnica foi descoberta e empregada pela primeira vez em 1937 por Arne Tisélius um bioquímico sueco. ELETROFORESE • A técnica consiste na migração de moléculas em função da aplicação de um campo elétrico. • A princípio a mostra é aplicada em gel e a fonte de eletroforese cria a corrente elétrica que ocasiona a sua migração, quanto maior a molécula, mais lento é este processo, assim, moléculas de diferentes tamanhos realizam este trajeto de um pólo a outro em tempo e velocidades distintos. • A distância que o fragmento percorreu é comparada a um padrão e as bandas irão guiar o pesquisador durante a análise. Para a visualização, é utilizado um corante que sob a luz UV de um transiluminador emite fluorescência e permite a leitura das bandas. EQUIPAMENTO E REAGENTES USADOS NA ELETROFORESE • Agarose ou poliacrilamida • Cuba e fonte de eletroforese • Tampão de eletroforese • Marcador de peso molecular • Corante fluorescente – corante safer ou brometo de etídio • Transiluminador UV ou LED EQUIPAMENTO E REAGENTES USADOS NA ELETROFORESE Turbidimetria • O método turbidimétrico, foi inicialmente descrito em 1942 por Foster num estudo de dosagem de Penicilina avaliando a inibição do crescimento de Staphylococcus aureus. • É utilizado para mensurar a concentração de partículas grandes, que não podem ser mensuradas por meio de espectroscopia de absorção. • Nefelometria: mais sensível, baseada na quantidade de luz dispersa entre as partículas e por isso a sensibilidade é maior, já que a quantidade de luz dispersa é maior que a luz transmitida em uma solução túrbida. Turbidimetria • Pode ser aplicada na quantificação da concentração de proteínas em líquidos biológicos, como urina e líquido cerebroespinal (LCE), hemoglobina glicada, complexos antígeno-anticorpo, além de pesquisa de Proteína-Creativa (PCR). • Vantagens: rapidez, facilidade operacional, medida objetiva da resposta e exatidão. • Desvantagens: incluem a necessidade de equipamento de leitura da resposta, ausência da identificação de contaminação grosseira ou coloração da amostra que interfira na leitura fotométrica.
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