Enseñanza de Ingeniería Armfield

INGENIERÍA BIOQUÍMICA

BE2 UNIDAD CROMATOGRÁFICA - Issue 1

La cromatografía es un proceso de separación muy común en ingeniería química y bioquímica. Es un procedimiento altamente selectivo, capaz de distinguir y separar componentes con características físicas y químicas muy similares. Esta técnica se considera importante tanto a nivel de producción como de análisis.

El sistema BE2 muestra uno de los métodos de cromatografía industrial más importantes: la cromatografía líquida a baja presión, de la cual existen diferentes variantes, incluyendo el intercambio iónico, exclusión por tamaño, interacción hidrofóbica y cromatografía de afinidad. Cada uno de estos métodos utiliza un tipo diferente de separación: carga de partículas, tamaño y forma de partículas, hidrofobicidad molecular y especificidad biológica.

Nuestro sistema incluye procedimientos experimentales detallados para cromatografía por exclusión de tamaño, particularmente relevante para la separación de proteínas y colorantes. Sin embargo, con este equipo también pueden investigarse otros tipos de cromatografía líquida a baja presión.
La cromatografía por exclusión de tamaño emplea cargas porosas para separar las partículas de diferentes tamaños. La variación en el tamaño de los poros define si las partículas se encuentran excluidas en forma parcial o total, o si el acceso a todas las cargas es completo. Aquellas partículas que están totalmente excluidas, permanecen menos tiempo en la columna, mientras que para las partículas con acceso total a la carga, el tiempo es mayor. En el caso de las excluidas en forma parcial, la permanencia tiene una duración intermedia. Es en base a este proceso que las partículas de diferente tamaño logran ser separadas.

Especificación para pedidos

• Banco de laboratorio que consta de una base en plástico ABS al vacío con consola eléctrica integrada.
• Dos columnas de cromatografía de vidrio borosilicato (250mm de largo y 10mm de diámetro interno), equipadas con inyectores de membrana y alimentadas por una bomba peristáltica de 3 canales.
• Jeringa y agujas para inyección de muestra.
• Colector de fracciones.
• Posibilidad de realizar los análisis con celda de flujo óptica UV.
• Protecciones para todos los circuitos eléctricos.
• Posee dos displays: una de absorbencia óptica y otra para visualizar el timer del colector de fracción.
• Las mediciones de los sensores se transmiten a la PC a través de un puerto USB.
• Completo manual de instrucciones con detalle de prácticas de laboratorio, ejercitación y procedimientos.

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Posibilidades didácticas

Comprender los principios y prácticas de la cromatografía líquida, incluyendo:

 

• Carga de la columna
• Aplicación de muestras
• Desarrollo de la columna
• Análisis y recolección fraccionaria
• Comprensión de los factores que afectan la separación
• Técnicas de medición de concentración proteica por UV

Se incluyen ejercicios específicos para que los estudiantes puedan aprender los aspectos importantes de la cromatografía por exclusión de tamaño (filtración de gel). La información proporcionada contiene explicaciones detalladas de las matrices de gel adecuadas, buffers, proteínas, etc. así como los protocolos de experimentación descriptos en profundidad.
Aunque los experimentos se refieren al método de exclusión por tamaño, el sistema puede usarse con otros sistemas de cromatografía líquida a baja presión, como ser por intercambio iónico, afinidad e interacción hidrofóbica. El sistema incluye una célula de flujo UV para efectuar mediciones de concentración de proteína en línea. El nivel de detección de la misma es 0.1 mg/ml (seroalbúmina bovina).
• Comprensión de los protocolos en el uso de los sistemas de cromatografía líquida de baja presión.
• Demostración visual de cromatografía por exclusión de tamaño por medio de colorantes.
• Determinación del efecto del caudal y largo de columna en la separación y concentración del producto.
• Calibración de la columna en términos de peso molecular de la proteína y determinación del peso molecular de una proteína desconocida.

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Capacidades detalladas

Se incluyen ejercicios de formación detallados para demostrar a los estudiantes los aspectos fundamentales de la cromatografía con exclusión de tamaño (filtración de gel). La información suministrada incluye datos sobre proteínas, barreras y matrices de gel adecuadas, entre otros, así como completos protocolos experimentales. Aunque los experimentos están indicados únicamente para el método de exclusión de tamaño, el sistema puede utilizarse con otros sistemas de cromatografía de líquido a baja presión, como el intercambio de iones, la afinidad y la interacción hidrófoba. El sistema incluye una célula de flujo UV para la medición en línea de la concentración de proteínas. El nivel de detección es de 0,1 mg/ml de proteínas (albúmina de suero bovino).

> Comprensión de los protocolos de funcionamiento de los sistemas de cromatografía de líquido a baja presión
> Demostración visual de la cromatografía de exclusión de tamaño mediante tintes
> Determinación del efecto de la proporción de flujo y la longitud de la columna en la separación y concentración del producto
> Calibración de la columna en términos de peso molecular proteico y determinación del peso molecular de una proteína desconocida

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DescripciÓn

El BE2 consiste en un banco sobre el cual se encuentran montadas dos columnas de cromatografía de 10mm de diámetro y 250mm de largo, de vidrio borosilicato. Ambas tienen bases ajustables para variar su altura durante los estudios.
En la parte superior de cada columna, hay dos inyectores para introducir la muestra por la pared de la columna. Las columnas son alimentadas por una bomba peristáltica de 3 canales con un diseño de 8 rodillos que minimizan las fluctuaciones de caudal. La bomba tiene impulsores de velocidad variable y una amplia diversidad de tubos con diferentes diámetros internos, que pueden usarse dándole así una mayor variedad de caudales.
Un juego de válvulas selectoras permite al usuario seleccionar fácilmente la columna de trabajo.
Hay una trampa de burbujas instalada antes de la entrada de las columnas para evitar que penetre el aire.
La salida de las columnas pasa hacia una celda de flujo óptico UV para medir en línea la concentración de las muestras.
Los líquidos que salen de la célula pueden ser dirigidos al drenaje o tomarse usando el colector fraccionador. Este último, con capacidad para 48 tubos de ensayo de 3ml cada uno, está controlado por un timer.
Es esencial para la integridad de las columnas que todos los buffers y muestras que se introducen sean previamente filtrados y desgasificados. El equipo requerido para esto es un dispositivo típico de laboratorio que se ofrece como opcional (BE2-1). El BE2-1 consiste en un portamembrana, un frasco de vacío, bomba de vacío con anillo de agua y filtros de membrana.
El sistema de filtración de muestras consta de una jeringa y filtros con membrana descartables. Las jeringas y agujas de las muestras están incluidas.
Los métodos usados en la cromatografía líquida requieren algo de práctica para lograr resultados productivos. Por lo tanto, se recomienda a los usuarios sin experiencia previa, que reciban capacitación en esta área.

Software Didáctico Y Adquisición De Datos

Las salidas electrónicas de los sensores pueden captarse para su registro y análisis. El adquisidor de datos de Armfield actúa como interfase entre el BE2 y la PC del usuario a través del puerto USB. El software asociado presenta un diagrama mímico del proceso con los valores medidos indicados en pantalla. Este programa también tiene incorporada un graficador avanzado, instrucciones completas para configurar el equipo, métodos experimentales, teoría relacionada y referencias de ayuda muy completas.

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Accesorios opcionales

BE2-1:
Sistema de filtro y desgasificado constituido por: un portafiltro, un frasco al vacío, una bomba de vacío con anillo de agua y filtros de membrana.
Sistema de filtración de muestras que consta de una jeringa y filtros de membrana descartables. Jeringas y agujas para muestras.

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Accesorios esencial

El software requiere una computadora con Windows con Puerto USB (la computadora no la proporciona Armfield).

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Insumos Químicos

Las sustancias químicas incluidas son las siguientes: gel para exclusión por tamaño (Sephadex G-100), dextran azul y fenol rojo. Las proteínas y la vitamina B12 utilizadas en los experimentos no están incluidas pero pueden adquirirse en droguerías.

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Equipos complementarios

BE1: Reactor enzimático por lotes
CEU: Reactor catalítico
UOP12: Unidad de filtración
W8: Digestor anaeróbico
W11: Digestor aeróbico

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Requisitos

Suministro eléctrico monofásico:

BE2-A: 220/240V/1ph/50Hz a 10Amp
BE2-B: 120V/1ph/60Hz a 15Amp
BE2-G: 220V/1ph/60Hz a 10Amp

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EspecificaciÓn de transporte

Volumen: 0.44m³
Peso bruto: 36kg

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Dimensiones totales

Altura: 0.70m
Anchura: 1.10m
Profundidad: 0.50m

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Garantía del producto Todos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años

HOJA DE DATOS

CATEGORÍA DEL PRODUCTO:
Enseñanza de Ingeniería