Revista Bioreview Edición 132 - Agosto 2022

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BIOTECH MANLAB
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El Impacto del Agua en un Análisis de Calcio

Resumen  

Este documento analiza el impacto del agua en el análisis de Arsenazo cálcico y el hecho de que la pureza del agua puede influir en la precisión de los resultados del ensayo. Las bacterias aparecen como la fuente más común de problemas para el ensayo de calcio, debido a la liberación de proteínas y pequeños ácidos orgánicos que pueden unirse al calcio. Otras dos fuentes de interferencias, a saber, los efectos de las fugas de calcio y los grandes ácidos orgánicos en la concentración de calcio, pueden deberse a la calidad del agua cuando se utilizan resinas de intercambio iónico solas (desionización de servicio - SDI) para purificar el agua. Se analizan brevemente las soluciones para reducir el recuento de bacterias en los analizadores clínicos y los sistemas de purificación de agua que utilizan tecnologías combinadas. 

Introducción 

El análisis de calcio Arsenazo es un parámetro muy estándar y fundamental en el panel bioquímico de análisis de sangre y suero. Este ensayo, utilizado en los analizadores clínicos propuestos por varios fabricantes, es sensible a las condiciones de los reactivos y del analizador. En particular, las desviaciones de los estándares de control de calidad (CC) y de las curvas de calibración, los espacios en blanco elevados y los desplazamientos de los valores medios de los pacientes son problemas recurrentes. 

Discusión 

La calidad del agua utilizada en el analizador para diluir los reactivos, enjuagar las sondas y las cubetas, o servir en el ensayo de reacción, puede influir en la precisión de los resultados. Dado que el calcio es un ion, es lógico observar la pureza iónica del agua como primera fuente potencial de interferencia en el ensayo. 

Efecto de la fuga de calcio en la concentración de calcio 

Cuando el agua que alimenta al analizador clínico se purifica mediante tanques de desionización (la llamada "desionización de servicio", o SDI), puede haber una caída en la pureza iónica del agua. En efecto, las resinas de intercambio iónico utilizadas en los equipos de IDE tienen una capacidad definida y limitada. Cuando estas resinas están saturadas, ya no pueden retener los iones, y los iones presentes en el agua de alimentación pueden filtrarse en el "agua purificada". Esta situación, aunque temporal hasta el cambio de las resinas saturadas por otras nuevas, puede conducir a un severo aumento de la concentración de calcio en el agua entregada al analizador y utilizada en el ensayo, dando lugar a interferencias. 

Efecto de los grandes ácidos orgánicos en la concentración de calcio 

Es bien sabido que el calcio puede unirse fácilmente a los ácidos orgánicos y a las proteínas (a través de sus aminas y funciones carboxílicas). Uno de los inconvenientes de las resinas de intercambio iónico es su limitada capacidad para retener los ácidos orgánicos, en particular los ácidos húmicos y fúlvicos, a menudo presentes en el agua del grifo, que son el resultado de la degradación de las hojas. Estas grandes moléculas ácidas y fenólicas se unen al calcio dosificado en el suero y pueden modificar su concentración, dando lugar a valores erróneos. 

Por lo tanto, los dos problemas comentados anteriormente pueden surgir cuando se utiliza agua SDI simple para alimentar los analizadores clínicos:  

  • Pérdida de calcio, que interferirá con la concentración de calcio en la sangre 

  • Presencia de grandes ácidos orgánicos que pueden modificar la concentración de calcio en la sangre al unirse 

Sin embargo, pueden surgir problemas cuando se utilizan otros tipos de procesos de purificación del agua. Los procesos de purificación de agua más sofisticados incluyen una combinación de ósmosis inversa (RO), y electrodesionización (EDI), generalmente apoyada por una pequeña cantidad de resina de intercambio iónico virgen. La combinación de RO-EDI asegura una calidad de agua constante, sin la caída de la pureza iónica del agua que se produce cuando se utiliza agua SDI. Además, la ósmosis inversa es muy eficaz para eliminar los ácidos orgánicos de gran tamaño (ácidos húmicos y fúlvicos), reduciendo la fijación del calcio por estas moléculas. Las resinas utilizadas garantizan una pureza muy elevada del agua, y los sistemas de depuración están equipados con alertas que recomiendan cambiar las resinas antes de que baje la pureza iónica. 

Papel de las bacterias como contaminantes 

En aquellas unidades de purificación que utilizan tecnologías combinadas, la pureza iónica u orgánica del agua no es la causa principal de los problemas con el análisis de calcio; por lo tanto, hay que considerar otro tipo de contaminante: las bacterias.1,2  

Las bacterias tienen la capacidad de crecer y desarrollarse muy rápidamente en las condiciones adecuadas. Estas condiciones se encuentran normalmente en los analizadores clínicos: calor (30-40°C dentro del analizador), nutrientes (reactivos) y muchos lugares para crecer (válvulas, agujas, tubos, bombas, etc.). No son raros los recuentos de bacterias de hasta105 a106 UFC/mL en las agujas de los reactivos y las sondas de las muestras. A niveles tan elevados, las proteínas y los pequeños ácidos orgánicos (por ejemplo, oxálico, cítrico) liberados por las bacterias pueden unirse al calcio y modificar la concentración dosificada.  

Cabe destacar que, en muchos casos, la solución a los problemas de los ensayos de calcio es una higienización o descontaminación del analizador, lo que apoya plenamente el papel de las bacterias en los errores de los ensayos de calcio. Los problemas debidos a las bacterias también pueden surgir cuando se utiliza el agua de la fuente SDI.  

Es importante garantizar un bajo recuento de bacterias a la salida de la unidad de purificación seleccionando la solución de agua purificada correcta. Esta solución, sin embargo, no es suficiente, y es fundamental evitar la contaminación del analizador comprobando los niveles microbiológicos en el analizador de forma regular. La mayoría de las veces, el origen del problema es el depósito de a bordo, que no se ha vaciado ni limpiado con la suficiente frecuencia, lo que ha provocado la formación de biopelículas. 

Para apoyar la selección de la solución óptima para el agua en el laboratorio clínico, la directriz 3 C3-A4 del Clinical and Laboratory Standards Institute® (CLSI®) define el agua adecuada para los analizadores clínicos en función de tres parámetros principales: pureza iónica, pureza orgánica y niveles de bacterias. Los filtros finales (filtro de malla o ultrafiltro)4 incluidos como paso final de purificación en las unidades de purificación proporcionan un bajo recuento de bacterias y también garantizan un bajo contenido de partículas en el agua que alimenta al analizador. Un recuento bacteriano máximo de 10 UFC/mL se recomienda en la directriz. 

Conclusión 

La selección de una solución de agua purificada que combine con RO, EDI, UV germicida, intercambio de iones y filtro final (gama de sistemas AFS®) garantiza una buena pureza iónica (resistividad > 10 MΩ-cm) y orgánica (TOC < 50 ppb) del agua, y puede reducir el riesgo de contaminación bacteriana en el analizador (nivel bacteriano constante < 10 UFC/mL), lo que conduce a un ensayo de Arsenazo cálcico más estable. 

Resumen  

Este documento analiza el impacto del agua en el análisis de Arsenazo cálcico y el hecho de que la pureza del agua puede influir en la precisión de los resultados del ensayo. Las bacterias aparecen como la fuente más común de problemas para el ensayo de calcio, debido a la liberación de proteínas y pequeños ácidos orgánicos que pueden unirse al calcio. Otras dos fuentes de interferencias, a saber, los efectos de las fugas de calcio y los grandes ácidos orgánicos en la concentración de calcio, pueden deberse a la calidad del agua cuando se utilizan resinas de intercambio iónico solas (desionización de servicio - SDI) para purificar el agua. Se analizan brevemente las soluciones para reducir el recuento de bacterias en los analizadores clínicos y los sistemas de purificación de agua que utilizan tecnologías combinadas. 

Introducción 

El análisis de calcio Arsenazo es un parámetro muy estándar y fundamental en el panel bioquímico de análisis de sangre y suero. Este ensayo, utilizado en los analizadores clínicos propuestos por varios fabricantes, es sensible a las condiciones de los reactivos y del analizador. En particular, las desviaciones de los estándares de control de calidad (CC) y de las curvas de calibración, los espacios en blanco elevados y los desplazamientos de los valores medios de los pacientes son problemas recurrentes. 

Discusión 

La calidad del agua utilizada en el analizador para diluir los reactivos, enjuagar las sondas y las cubetas, o servir en el ensayo de reacción, puede influir en la precisión de los resultados. Dado que el calcio es un ion, es lógico observar la pureza iónica del agua como primera fuente potencial de interferencia en el ensayo. 

Efecto de la fuga de calcio en la concentración de calcio 

Cuando el agua que alimenta al analizador clínico se purifica mediante tanques de desionización (la llamada "desionización de servicio", o SDI), puede haber una caída en la pureza iónica del agua. En efecto, las resinas de intercambio iónico utilizadas en los equipos de IDE tienen una capacidad definida y limitada. Cuando estas resinas están saturadas, ya no pueden retener los iones, y los iones presentes en el agua de alimentación pueden filtrarse en el "agua purificada". Esta situación, aunque temporal hasta el cambio de las resinas saturadas por otras nuevas, puede conducir a un severo aumento de la concentración de calcio en el agua entregada al analizador y utilizada en el ensayo, dando lugar a interferencias. 

Efecto de los grandes ácidos orgánicos en la concentración de calcio 

Es bien sabido que el calcio puede unirse fácilmente a los ácidos orgánicos y a las proteínas (a través de sus aminas y funciones carboxílicas). Uno de los inconvenientes de las resinas de intercambio iónico es su limitada capacidad para retener los ácidos orgánicos, en particular los ácidos húmicos y fúlvicos, a menudo presentes en el agua del grifo, que son el resultado de la degradación de las hojas. Estas grandes moléculas ácidas y fenólicas se unen al calcio dosificado en el suero y pueden modificar su concentración, dando lugar a valores erróneos. 

Por lo tanto, los dos problemas comentados anteriormente pueden surgir cuando se utiliza agua SDI simple para alimentar los analizadores clínicos:  

  • Pérdida de calcio, que interferirá con la concentración de calcio en la sangre 

  • Presencia de grandes ácidos orgánicos que pueden modificar la concentración de calcio en la sangre al unirse 

Sin embargo, pueden surgir problemas cuando se utilizan otros tipos de procesos de purificación del agua. Los procesos de purificación de agua más sofisticados incluyen una combinación de ósmosis inversa (RO), y electrodesionización (EDI), generalmente apoyada por una pequeña cantidad de resina de intercambio iónico virgen. La combinación de RO-EDI asegura una calidad de agua constante, sin la caída de la pureza iónica del agua que se produce cuando se utiliza agua SDI. Además, la ósmosis inversa es muy eficaz para eliminar los ácidos orgánicos de gran tamaño (ácidos húmicos y fúlvicos), reduciendo la fijación del calcio por estas moléculas. Las resinas utilizadas garantizan una pureza muy elevada del agua, y los sistemas de depuración están equipados con alertas que recomiendan cambiar las resinas antes de que baje la pureza iónica. 

Papel de las bacterias como contaminantes 

En aquellas unidades de purificación que utilizan tecnologías combinadas, la pureza iónica u orgánica del agua no es la causa principal de los problemas con el análisis de calcio; por lo tanto, hay que considerar otro tipo de contaminante: las bacterias.1,2  

Las bacterias tienen la capacidad de crecer y desarrollarse muy rápidamente en las condiciones adecuadas. Estas condiciones se encuentran normalmente en los analizadores clínicos: calor (30-40°C dentro del analizador), nutrientes (reactivos) y muchos lugares para crecer (válvulas, agujas, tubos, bombas, etc.). No son raros los recuentos de bacterias de hasta105 a106 UFC/mL en las agujas de los reactivos y las sondas de las muestras. A niveles tan elevados, las proteínas y los pequeños ácidos orgánicos (por ejemplo, oxálico, cítrico) liberados por las bacterias pueden unirse al calcio y modificar la concentración dosificada.  

Cabe destacar que, en muchos casos, la solución a los problemas de los ensayos de calcio es una higienización o descontaminación del analizador, lo que apoya plenamente el papel de las bacterias en los errores de los ensayos de calcio. Los problemas debidos a las bacterias también pueden surgir cuando se utiliza el agua de la fuente SDI.  

Es importante garantizar un bajo recuento de bacterias a la salida de la unidad de purificación seleccionando la solución de agua purificada correcta. Esta solución, sin embargo, no es suficiente, y es fundamental evitar la contaminación del analizador comprobando los niveles microbiológicos en el analizador de forma regular. La mayoría de las veces, el origen del problema es el depósito de a bordo, que no se ha vaciado ni limpiado con la suficiente frecuencia, lo que ha provocado la formación de biopelículas. 

Para apoyar la selección de la solución óptima para el agua en el laboratorio clínico, la directriz 3 C3-A4 del Clinical and Laboratory Standards Institute® (CLSI®) define el agua adecuada para los analizadores clínicos en función de tres parámetros principales: pureza iónica, pureza orgánica y niveles de bacterias. Los filtros finales (filtro de malla o ultrafiltro)4 incluidos como paso final de purificación en las unidades de purificación proporcionan un bajo recuento de bacterias y también garantizan un bajo contenido de partículas en el agua que alimenta al analizador. Un recuento bacteriano máximo de 10 UFC/mL se recomienda en la directriz. 

Conclusión 

La selección de una solución de agua purificada que combine con RO, EDI, UV germicida, intercambio de iones y filtro final (gama de sistemas AFS®) garantiza una buena pureza iónica (resistividad > 10 MΩ-cm) y orgánica (TOC < 50 ppb) del agua, y puede reducir el riesgo de contaminación bacteriana en el analizador (nivel bacteriano constante < 10 UFC/mL), lo que conduce a un ensayo de Arsenazo cálcico más estable. 

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