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FOTOMETRIA Prof. Me Luis Alberto de Sousa ‣ Determinações→ Baseadas em medições da intensidade de energia radiante absorvida ou transmitida sob condições controladas. ‣ O ESPECTROFOTÔMETRO → mede a energia absorvida ou emitida é o ESPECTROFOTÔMETRO. ‣ O setor de bioquímica representa dentro da rotina do laboratório aproximadamente 50 – 60% do movimento em exames. ESPECTROFOTÔMETRIA • Determinações→ Baseadas em medições da intensidade de energia radiante absorvida ou transmi5da sob condições controladas. • O ESPECTROFOTÔMETRO → mede a energia absorvida ou emi5da é o ESPECTROFOTÔMETRO. • O setor de bioquímica representa dentro da ro5na do laboratório aproximadamente 50 – 60% do movimento em exames. ESPECTROFOTÔMETRIA PADRÕES x CALIBRADORES : • Soluções cujas concentrações de analitos são exatamente conhecidas, destinando-se a atuar no ajuste (calibração) de um sistema analítico. - Monocalibradores (padrão primário): está presente em um único analito. - Multicalibradores (calibrador liofilizado): estão presentes na mesma solução diversos analitos. PADRÕES x CALIBRADORES : • Padrões: soluções aquosas (são dissolvidos em água, álcool ou outros solventes) contendo quantidade exatamente conhecida de um analito, destinando-se à calibração de um sistema analítico manual ou semi- automático. ex: Acompanham o kit. • Calibradores: possuem matriz protéica (semelhante ao soro/plasma) por isso são recomendados para automação. -ex: de matriz proteíca: Calibrador 1 (multicalibrador) O que são CONTROLES? • Soluções com valores de analitos exatamente conhecidos, utlilizadas para verificação de exatidão e precisão de uma metodologia analítica. Podem ser usados para verificar a linearidade da metodologia. • Ex: Controle Normal • Controle Patológico FOTOMETRIA • A fotometria é a metodologia analítica que utiliza-se da medição da quantidade de luz monocromática absorvida ou transmitida por uma solução aquosa, visando a determinação de um analito em uma determinada amostra. • A concentração das soluções é proporcional à quantidade de luz absorvida. ‣Os equipamentos usados em fotometria são: fotocolorímetro x espectrofotômetro COMPONENTES BÁSICOS DA FOTOMETRIA • Fonte de energia elétrica • Fonte de energia radiante • Lâmpada de Tunstênio – UV próximo e visível • Lâmpada de Hidrogênio – região do UV • Monocromador • Porta Cubetas • Quadradas • Redondas • Detectores: E° radiante transmitida em E° elétrica • Circuito medidor: E° elétrica emitida e medido em A e/ou T A - Fonte de REM : W , visível ; W-halogênio, UV ao IV; H ou Deutério, UV remoto B - Colimador C - Seleção de λ : Filtro – Fotocolorímetro ; Monocromador - Espectrofotometro D - Cubeta E - Célula Fotoelétrica F - Amplificador G - Registrador : Analógico ou digital FOTOCOLORÍMETRO ESPECTROFOTÔMETRO 1. Trabalha com luz monocromática em faixas de comprimento de onda de luz visível. - Utilizam como monocromadores os filtros. Trabalha com luz monocromática em comprimento de onda definido, permitindo leituras de absorbância mais exatas, do u.v. ao infra-vermelho. Utilizam prisma, grade de difração ou filtro de interferência. ESPECTRO UV / VISÍVELFOTOMETRIA Na faixa de leitura entre 400 – 700 nm ESPECTRO UV FOTOMETRIA O espectro UV está dividido em 3 partes: UVC (< 280nm) UVB (280–320nm) UVA (320–400nm). FOTOMETRIA UVA – Luz Negra – 320:400 nm • Bronzeado; • Formação da catarata; UVB – Região do eritema – 280:320nm • Região potencialmente carcinogênica; • Protetores solares; UVC – Bactericida e Germicida - < 280 nm • Protegidos pela camada de ozônio; • Lâmpadas de vidro bloqueiam completamente esses raios; - Luz : radiação eletromagnética. Na luz visível, cada cor corresponde a um comprimento de onda. * Ultra Violeta (invisível): abaixo de 400 nm * Violeta (visível): 350 – 430 nm Azul amarelado * Azul (visível): 430 – 475 nm Amarelo * Azul esverdeado (visível): 475 – 495nm Laranja * Verde azulado (visível): 495 – 505 nm Vermelho * Verde (visível): 505 – 555 nm Púrpura * Amarelo esverdeado (visível): 555 – 575 nm Violeta * Amarelo (visível): 575 – 600 nm Azul * Laranja (visível): 600 – 650 nm Azul esverdeado * Vermelho (visível): 650 – 700 nm Verde azulado * Infravermelho (invisível): acima de 700 nm OBS: para uma solução que absorve luz de uma determinada cor, a cor observada dessa solução será sua cor complementar. Ex: Glicose (método oxidase) cor desenvolvida é rosa forte. Filtro usado = 505 nm. OU SEJA: “Uma solução AZUL absorve o VERMELHO com maior intensidade e portanto deve-se escolher a porção vermelha para medida da solução azul” OBJETIVO: “Utilizar uma faixa no espectro na qual a E° radiante seja absorvida ao máximo ou aproximadamente” solução 10 g/l Io IT1 solução 20 g/l IT2Io Feixe de luz de intensidade Io 1 cm Io IT1 Io IT3 3 cm Feixe de luz de intensidade Io A absorção da luz é tanto maior quanto mais concentrada for a solução por ela atravessada A absorção da luz é tanto maior quanto maior for a distância percorrida pelo feixe luminoso através das amostras FOTOMETRIA COMPONENTES BÁSICOS DA FOTOMETRIA • ☺ Logo: Quando a E°radiante atravessa uma solução, a quantidade de E° transmitida ↓ com: • - ↑ espessura atravessada (LEI DE LAMBERT); • - ↑ da concentração ou intensidade da cor da solução (LEI DE BEER); • “LEI DE LAMBERT-BEER” • A relação entre E emergente / E° incidente indica a transmitância da solução TRANSMITÂNCIA • Quando um raio incide sobre uma solução colorida a intensidade de luz emergente (que sai = I) é menor que a luz incidente (I0) = parte da luz foi absorvida • T = I / I0 • Se I0 for 100% a I1 pode ser medida como porcentagem de transmitância • %T = TX100 ABSORBÂNCIA Mede-se a intensidade de luz absorvida por uma solução colorida pela redução da medida de intensidade de luz transmitida A= quantidade de luz absorvida T = fração da luz transmitida A e T = inversamente proporcionais A = -log %T/100 A = (log %T – log 100) A = (log %T +2) A = -log %T +2 A = 2 – log %T *** A não é uma quantidade medida diretamente = calculada!!! %T = Tx100 T = I1/I0 FOTOMETRIA • Se a luz passa em uma solução onde não há absorção nenhuma, a absorvância será zero e a transmitância será 100. • LEI DE BEER – a intensidade de um feixe de luz que atravessa uma solução colorida, decresce exponencialmente à medida que a espessura da cubeta ou a concentração da solução aumenta arimeticamente. It = Io . 10 – acd onde: It = quantidade de luz transmitida Io = quantidade de luz incidente a = absortividade (própria de cada substância) c = concentração (quanto mais molécula na solução, mais irá absorver) d = espessura da cubeta - Absorbância: quantidade de luz absorvida. - Transmitância: quantidade de luz transmitida. A concentração + usado e + preciso Linear = é diretamente proporcional exponencial Mantendo-se constante a espessura do meio que contém a solução em análise, a quantidade de luz monocromática absorvida é proporcional à sua concentração. A= a.c.d Lei de Beer A concentração de uma substancia é diretamente proporcional à quantidade de luz absorvida e inversamente proporcional ao logarítimico da luz transmitida A = a x b x c A = absorbância a= absortividade (capacidade de absover) b= percurso da luz em cm c= concentração da substância em interesse No laboratório = são lidas as absorbâncias da solução teste e da solução padrão (conhecida) e aplicada.... Lei de Beer No laboratório = são lidas as absorbâncias da solução teste e da solução padrão (conhecida) e aplicada.... Concentração do padrão (Cp) = Concentração do teste (Ct) Abosrvância do padrão (AP) abosrvância do teste (AT) Concentração do teste = CpXAt AP Aqui a espessura das cubetas é constante. O teste e o padrão tem ser lidos em células iguais. Luz incidente Io Meio de contenção Luz transmitida It QUANTO MAIOR A ESPESSURA DO MEIO DE CONTENÇÃO, MENOR A QUANTIDADE DE LUZ TRANSMITIDA E VICE-VERSA.QUANTO MAIOR A ESPESSURA DO MEIO DE CONTENÇÃO, MENOR A QUANTIDADE DE LUZ TRANSMITIDA E VICE-VERSA. - Esta lei é uma relação da idéia matemática, que tem algumas limitações na prática, onde: - A concentração do soluto deve estar dentro dos limites da linearidade, caso contrário = dilui-se a amostra. -Essencialmente, esta lei será seguida somente se a radiação incidente for monocromática, seleciona- se um comprimento de onda para leitura. Linear até uma determinada concentração A concentração sensibilidade • OPERAÇÃO DE ZERAGEM • Com o BRANCO no compartimento da amostra, a absorbância dada pelo aparelho é ajustada para ZERO. • Com isso, as interferências causadas pelos reagentes ficam, em tese, EXCLUÍDAS, • Em seguida, faz-se a leitura da ABS da amostra verdadeira cuja intensidade de cor é devida a substância a ser analisada. REAÇÕES DE PONTO FINAL (luz visível) • Reações em que forma-se (ou se consome) uma quantidade fixa de produtos após tempo determinado de reação. • Ex: glicose, col, tri, prot, alb • ANALITO + REAGENTES ⇒ produtos corados • Condições controladas: - Proporção amostra / reagentes - Tempo e temperatura de reação. • Cálculo: [ANALITO] = _________________ Absorbância padrão x Absorbância Teste - Note que na fórmula existe uma constante que se repete em todos os cálculos, Concentração/Absorbância do padrão... chamada fator de calibração. - Então multiplica-se o fator de calibração pela absorbância do teste e obtém-se a concentração do teste. Concentracao padrão Glicose (mg/dL) = Padrão calibrador glicose 100 mg/dL Absorbância padrão x Absorbância Teste Concentracao padrão Absorbância do Teste = 0,362 Absorbância do Padrão = 0,340 Fator de Calibração= 100 0,340 = 294 Glicose (mg/dL) = 0,362 x 294 = 106 TESTE REAÇÕES CINÉTICAS (luz U.V.) Ex: TGO, TGP, FAL, GGT, CPK, LDH • Existem casos em que a velocidade de consumo de substrato ou formação de produtos é constante e não linear. • Não se aplica o conceito de reação de ponto final. • Determina-se a variação (delta) média minuto a minuto obtendo-se a concentração do analito. • Com reagentes bem formulados, controlados o comprimento de onda, cubeta, volume de amostras e de reagentes, pode-se estabelecer um FATOR CONSTANTE que dispensa o uso de calibradores. - Fator cinético: • Variando-se qualquer componente, o fator é alterado automaticamente. • O fator deve ser alterado quando: 1. O aparelho apresentar variações significativas. - Os resultados de controles se mostrarem incompatíveis. - Haverem alterações de volume de reagentes ou amostras. ε = A /c.d, onde ε é absortividde molar e d é caminho ótico Fator = 1 x 1 x Amostra + Reagentes Volume Volume amostrat e . d X 1000 INTERFERENTES: • Reagentes expostos a luz direta, temperaturas altas, poeira, etc. • Resíduos de detergentes. • Vapores de ácidos ou álcalis (amônia). QUALIDADE DA ÁGUA REAGENTE: • Condutividade inferior a 0,5 µS/cm • Lâmpada: acende a partir de 2 µS/cm • A vida útil da coluna deionizadora varia de acordo com a quantidade de impurezas presentes na água da rede e de acordo com o tipo de equipamento (no caso de acordo com a vazão-capacidade de deionização). • A troca portanto deve ocorrer dentro do intervalo previsto anteriormente (em geral até 6- 10 horas de uso efetivo). • As resinas com o passar do tempo acumulam microrganismos que podem contaminar o reagentes (por isso recomenda-se troca mensal mesmo que a condutividade seja aceitável). Resultados e quadro clínico são compatíveis? Há valores de referência? Valores dos controles estão dentro do limite estabelecido? Há linearidade do método? Cálculos corretos? ‣ Calibração equipamento ‣ Limpeza do instrumento ‣ Qualidade dos reagentes ‣ Controle de qualidade do equipamento ‣ Manutenção de peças do equipamento Problemas analítico METODOLOGIA REAÇÃO ULTRAVIOLETACOLORIMÉTRICAPRECIPITAÇÃOAGLUTINAÇÃO REAÇÃO COLORIMÉTRICA CINÉTICA DE DOIS PONTOS CINÉTICA TEMPO FIXO CINÉTICA CONTÍNUA PONTO FINAL REAÇÃO ULTRVIOLETA PRODUTO FORMADO PROCEDIMENTO
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