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El uso de un glucómetro para medir la glucosa en sangre y analiza distintos conceptos relacionados con el diámetro de partículas, como el diámetro equivalente, superficie y área proyectada, y la velocidad terminal. Además, se presenta la sedimentación y su importancia en la potabilización del agua y el tratamiento de aguas residuales.
Tipo: Apuntes
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1. Análisis glucómetro Un glucómetro es un instrumento de medida que se utiliza para obtener la concentración de glucosa en sangre (glucemia), de forma instantánea, en el domicilio del enfermo diabético, sin necesidad de tener que ir a un centro especializado. En un entorno hospitalario, el test de rutina de hiperglucemia provocada es de dos horas y normalmente el paciente ingiere una cantidad de unos 75 g. de glucosa. La glucosa en sangre entonces se supervisa y los resultados se comparan con valores de referencia. 1.1. Procedimiento En primer lugar, hay que insertar una tirita de prueba dentro del glucómetro. Entonces el paciente se lava las manos con un jabón suave; la desinfección no es necesaria. Después de insertar una lanceta, es decir, una aguja estéril dentro de una caja de plástico en el sistema o dispositivo de punción, basta presionar el botón para pinchar la punta de un dedo (se aconseja hacerlo a la parte lateral, ya que es menos sensible) para obtener una gota de sangre. A continuación, el paciente acerca el dedo en la tirita de prueba del glucómetro de modo que garantice que la gota de sangre obtenida llene la ranura (por capilaridad) a un nivel suficiente para que el medidor pueda dar una lectura razonable. El resultado aparece en pocos segundos. Entonces es posible leer el valor que muestra la pantalla y tomar las acciones necesarias en función de los resultados, por ejemplo, una inyección de insulina, ingesta de alimentos, etc ... La glucosa en sangre se da en milimol por litro. Por ejemplo, un paciente sano en ayunas normalmente suele tener unos 70-100 mg/dl (4-6 mmol/l). 2. Diámetros equivalentes Los instrumentos comerciales utilizados para medir tamaño de partículas utilizan distintos diámetros equivalentes, por lo tanto, al utilizar distintos equipos de medición debe esperarse como resultado distintos valores de diámetro. A continuación, se resumen los diámetros más utilizados. 2.1. Diámetro de una esfera de volumen equivalente (dv) Es el diámetro de una esfera que posee el mismo volumen (V) que la partícula que se desea caracterizar. 2.2. Diámetro de una esfera de superficie equivalente (dS) Es el diámetro de una esfera que posee la misma superficie externa (S) que la partícula que se desea caracterizar. 2.3. Diámetro de una esfera de superficie por unidad de volumen equivalente (dSV) Es el diámetro de una esfera que posee la misma relación de superficie externa (S) por unidad de volumen (V) que la partícula que se desea caracterizar. 2.4. Diámetro de una esfera de área proyectada equivalente (da)
Es el diámetro de una esfera que posee igual área proyectada (A) que la partícula que se desea caracterizar. Esta medida depende de la orientación de la partícula al momento de la medición. 2.5. Diámetro de una esfera de perímetro equivalente (dc) Es el diámetro de una esfera que posee igual perímetro (P) que la partícula que se desea caracterizar. Esta medida también depende de la orientación de la partícula al momento de la medición. 2.6. Diámetro de una esfera de velocidad terminal equivalente. Diámetro de Stokes (dSt) Cuando una partícula esférica cae en un fluido rápidamente alcanza una velocidad constante que se denomina velocidad terminal. Esta velocidad está relacionada con el diámetro de la esfera, propiedades del fluido y de la partícula (este tema se verá con mayor profundidad en los próximos capítulos). Si una partícula irregular se sedimenta en un fluido, su velocidad terminal (vT) puede ser comparada con la de una esfera de igual densidad que cae en un fluido de iguales características que aquel en el que cae la partícula irregular. En el régimen laminar la partícula cae con una orientación al azar, de manera que el diámetro de Stokes (o diámetro de velocidad terminal equivalente) representa un diámetro promedio de la partícula.
3. Tamizado El tamizado o cribado es un método mecánico para separar dos sólidos formados por partículas de tamaños diferentes. Consiste en pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, criba o herramienta de colador (en función del uso podrán ser metálicos, vegetales - tejidos- o de nailon). Las partículas de menor tamaño atraviesan el filtro por los poros, y las de mayor tamaño quedan retenidas. Un ejemplo de tamizado es el realizado con el cedazo (que cuando es muy tupido puede llamarse también tamiz) utilizado para la determinación de curvas granulométricas en varios materiales. En los laboratorios de suelos se utilizan series estandarizadas de tamices. El cribado o tamizado es un método ancestral y elemental usado en la mezcla de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al grueso de las partículas de una solución homogénea. Para aplicar el método de la tamización es necesario que los materiales se presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro. 4. Sedimentación La sedimentación es el proceso por el cual se depositan o precipitan los materiales transportados por distintos agentes (gravedad, escorrentía, glaciares o viento) y procedentes de la erosión y la meteorización de las rocas, pasando a ser sedimentos. El tipo más extendido de sedimentación ocurre cuando los derrubios (restos sólidos arrancados a las rocas) transportados por una corriente de agua, se depositan en el fondo del cauce de un río, en una llanura de inundación, en un embalse, en un canal artificial, o en un dispositivo artificial construido especialmente para separar la materia en suspensión. Toda corriente de agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la sección tiene una capacidad de transportar material sólido en suspensión (además de moléculas en disolución). El cambio de
en especímenes que son más gruesos que el plano focal.1 El pinhole es una apertura localizada delante del fotomultiplicador que evita el pasaje de fluorescencia de las regiones de la muestra que no están en foco, la luz que proviene de regiones localizadas por encima o por debajo del plano focal no converge en el pinhole y no es detectada por el fotomultiplicador. Esta técnica ha ido adquiriendo cada vez mayor popularidad entre las comunidades científica e industrial. Se aplica típicamente en las ciencias biológicas y en la inspección. El concepto de imagen confocal fue patentado por Marvin Minsky en 1957.2 En un microscopio de fluorescencia convencional (p.ej., de campo amplio), el espécimen entero está sobresaturado de luz a partir de la fuente de iluminación. Debido a la conservación de la intensidad de la luz en su recorrido, todas las partes del espécimen a lo largo de su ruta óptica serán excitadas y la fluorescencia detectada por un fotodetector o una cámara. Por el contrario, un microscopio confocal utiliza iluminación puntual y un "pinhole" en un plano óptico conjugado en frente del detector para eliminar la información que está fuera del plano focal. Sólo la luz que está dentro de este plano puede ser detectada, de modo que la calidad de imagen es mucho mejor que las de campo amplio. Puesto que sólo se ilumina un punto cada vez en el microscopio confocal, se requiere una exploración (scanning) sobre un raster regular en el espécimen para obtener imágenes bi o tridimensionales. La delgadez del plano focal se define mayormente como el cuadrado de la apertura numérica de la lente del objetivo y también por las propiedades ópticas del espécimen y el índice de refracción del ambiente. 5.1. Tipos de confocales Existen tres tipos de microscopios confocales disponibles comercialmente: El microscopio confocal láser de barrido, el microscopio confocal de disco giratorio (disco de Nipkow) y microscopios de matriz programable, (Programmable Array Microscope, PAM). La microscopía confocal de barrido por láser produce un mayor rendimiento en la calidad de la imagen que los de disco o PAM, la tasa de framess actualmente ha sido mejorada para obtener tasas superiores a las del video (60 frames/segundo) utilizando MEMS basados en espejos de barrido. Los microscopios confocales de disco pueden lograr velocidades compatibles con la creación de videos —un rasgo desable para observaciones dinámicas, como pueden ser las imágenes de células vivas.