Principios de análisis instrumental

ción de tinta con un remanente del 80 al 85% intacto después de la deposición. 5 McKenzie et al. construyeron y caracterizaron un microfi– siómetro para multianalitos con sensores amperométricos para glucosa, lactato y oxígeno 6 ; así como un sensor de pH. 7 El microfi– siómetro para multianalitos, con electrodos planares de pantallas impresas, se fabricó en un arreglo de cerámica de cinco electro– dos de platino modificables 8 . Cuatro electrodos se cubrieron con una sustancia apropiada para el analito deseado. Se depositó a la glucosa oxidasa para la glucosa y a la lactato oxidasa para lactato en sus respectivos electrodos de Pt usando materiales de impreso– ras de inyección de tinta, y después ambos se cubrieron con una fina capa de un polímero intercambiador de iones, Nafión", por el mismo método. Un tercer electrodo de Pt se cubrió únicamente con Nafión" para servir como sensor amperométrico de oxígeno. Un cuarto electrodo de Pt se modificó por electrodeposición de óxido de iridio en su superficie como se describió en la des– cripción del biosensor amperométrico. El último electrodo de la figura IA4.5a, es un electrodo de referencia electroquímicamente fabricado de plata/cloruro de plata El microfisiómetro para multianalitos se calibró y se probó en soluciones estáticas y de microfluidos. Se aplicaron macrófa– gos de ratón (células blancas) a una membrana de policarbonato de poro de 3 micrometros, y los electrodos de pantalla impresa, la membrana conteniendo las células, y una membrana de policarbo– nato sin modificar, se introdujeron entre las dos mitades del con– tenedor de acrílico. El canal de flujo resultante de 23 microlitros se selló con una junta tórica ligeramente más grande que la del arre– glo de los electrodos con pantalla impresa. 5 R. E. Saunders y B. Oerby, Intemational J'vfaterials Reviews, 2014, 59, p. 430, 001: 10.1 179/1743280414Y.0000000040. 6 ¡. R. McKenzie el al., Anal. Chem., 2015, 87, p. 7857, 001: 10.1021 /acs. analchem.5b01533. 7 1. A. Ges, B. L. lvanov, A. A. Werdich y F.). Baudenbacher, Biose/IS. Bioelectron., 2007,22, p. 1303, DOI: 10.1016/j.bios.2006.05.033: 8 L. Tymecki, S. Glab y R. Koncki, Sensors, 2006, 6, p. 390, DOI: 10.3390/s6040390. )}} Análisis instrumental en acción 675 FIGURA IA4.6 Detección en tiempo real de a) glucosa, b) lac– tato, e) oxígeno y d) pH en los sensores y macrófagos sellados juntos en una cámara de flujo de microfluidos. Los trazos azules son respuestas antes de la muerte celular y los trazos negros son después de la muerte. (Algunas figuras no aparecen en la obra por restricción de derechos y son muy importantes en el desarrollo del capítulo. Para consultar el diagrama de la fuente original debe referirse a J. R. McKenzie et al., Anal Chem, 2015, 87, p. 7857. El microfisiómetro para multianalitos se operó en un modo de flujo repetitivo/cese de flujo en el cual la solución de glucosa fluyó a través del aparto por 200 s, seguida del cese de flujo por 40 s. La magnitud de la seíial de la glucosa disminuyó durante el periodo en el cual el flujo se detuvo en la media en que los macrófagos meta– bolizaban la glucosa. Un flujo de alameticina se pasó a través del microfisiómetro para multianalitos para matar a los macrófagos, los ciclos de flujo/cese de flujo se repitieron y los datos de los sensores se volvieron a recolectar. El resultado fue una gráfica que muestra poca respuesta metabólica de las células muertas. Lo mismo ocurrió con las concentraciones de lactato y oxígeno . Después de la muerte de las células, la actividad metabólica cesó y pudo ser registrada gráficamente. Esta versión del microfisiómetro muestra una gran promesa en la fabricación de aparatos efectivos para la obtención de medidas rápidas, precisas y dinámicas del metabolismo celular. Los sensores dentro del microfisiómetro para multianalitos son relati – vamente robustos, y su fabricación a través del uso de impresión de pantallas y tecnología de inyección de tinta es una buena predicción para futuros desarrollos en la automatización y miniaturización. El microfisiómetro implementado como en las dos aproxi– maciones descritas combina diversas tecnologías interesantes y estrategias de medición para producir datos experimentales mul– tivariados sobre los productos metabólicos en la superficie de las células vivas. Estos ejemplos muestran cómo la microminiaturiza– ción, los avances en los sensores y transductores de estado sólido, y los métodos modernos de adquisición y manipulación de los datos, continúan proveyendo nuevas herramientas para investiga– ciones de frontera en la química, biología, bioquímica, biología de sistemas y otras biociencias.