Eau ultra-pure pour la recherche et le développement universitaires
De nombreuses disciplines universitaires dépendent d'un approvisionnement fiable en eau ultrapure
Des expériences précises menées dans les laboratoires de chimie aux cultures cellulaires délicates de la recherche en biologie, la demande d'une eau exempte de contaminants est universelle. En physique et en ingénierie, où la précision est primordiale, l'eau ultrapure garantit l'exactitude des mesures et la fiabilité des expériences. En outre, dans les sciences de l'environnement, le besoin d'eau non contaminée est crucial pour l'étude des écosystèmes et de leur dynamique complexe. La polyvalence de l'eau ultrapure s'étend à divers domaines, soulignant son rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité et de la crédibilité de la recherche universitaire dans l'ensemble du spectre scientifique.
Dans les laboratoires universitaires de recherche et de développement, l'eau doit être exempte de bactéries, de matières organiques, d'ions minéraux et d'autres impuretés susceptibles de contaminer les échantillons et de compromettre les résultats. L'eau ultrapure étant exempte de ces impuretés, elle est utilisée dans un large éventail d'applications.
Qu'est-ce que l'eau ultra-pure ?
L'eau ultra-pure (UPW) est une eau qui a été purifiée pour répondre à des spécifications strictes. Elle ne doit pas contenir de contaminants tels que des composés organiques et inorganiques, des substances volatiles et non volatiles, des matières dissoutes et particulaires, des gaz dissous et des substances hydrophiles et hydrophobes. Il ne reste que de l'eau pure, composée de quantités égales d'ions hydrogène et d'ions hydroxyde.
En raison de son degré élevé de purification, l'absence de minéraux et d'autres contaminants confère à l'eau ultrapure un pH neutre, ce qui en fait un faible conducteur d'électricité. L'absence de minéraux et d'impuretés confère à l'eau ultrapure un aspect très transparent et incolore, et elle est également insipide et inodore.
Le traitement de l'eau ultra-pure se fait généralement en trois étapes :
- Une étape de prétraitement qui produit de l'eau purifiée grâce à des procédés tels que la filtration et l'ultrafiltration, la déminéralisation et l'osmose inverse.
- Une étape qui purifie l'eau par des procédés tels que la lumière ultraviolette (UV) pour réduire la teneur en matières organiques, et l'électrodéionisation et/ou l'échange d'ions en lit mixte pour la déminéralisation.
- Une étape de polissage, où l'eau est soumise à des processus de traitement rigoureux, notamment l'échange d'ions non régénérables, la dégazéification par membrane et l'ultrafiltration, afin de fournir une eau conforme aux spécifications strictes de l'UPW.
L'eau ultra-pure diffère de l'eau déionisée, qui est produite en éliminant la plupart des ions minéraux par échange d'ions au cours du processus de déionisation. La déionisation ne permet pas d'éliminer de manière fiable les molécules organiques non chargées, les bactéries, les virus ou les gaz dissous. Bien que l'eau déionisée soit considérée comme une eau hautement purifiée et qu'elle ne contienne que peu ou pas d'ions minéraux, des contaminants tels que les gaz dissous, les bactéries et les virus peuvent subsister. L'eau déionisée convient à de nombreuses applications, mais pour les applications qui nécessitent le plus haut degré de purification, l'eau ultrapure est le choix le plus approprié.
Applications de l'eau ultra-pure
L'eau ultra-pure joue un rôle crucial dans les processus où l'existence de contaminants, même minimes, peut avoir de graves répercussions, notamment dans de nombreuses disciplines de recherche telles que la biologie et la biotechnologie, la médecine, la recherche pharmaceutique, l'étude des semi-conducteurs, ainsi que la recherche et le développement.
- L'eau ultra-pure joue un rôle essentiel dans la recherche et le développement en laboratoire, ainsi que dans les laboratoires de biotechnologie, où toute forme de contamination pourrait compromettre la validité des expériences scientifiques ou la qualité des produits en cours de développement. L'eau ultra-pure est utilisée pour la formulation de solutions, de milieux et de réactifs stériles et pour le nettoyage des équipements de laboratoire afin d'éviter toute contamination croisée.
- L'eau ultra-pure joue un rôle crucial dans le développement des produits pharmaceutiques. Sa fonction première est de prévenir la contamination et de préserver la qualité des ingrédients, en veillant à ce que le produit final soit efficace et sans danger pour la consommation humaine. L'eau ultrapure est indispensable aux procédures d'essai en laboratoire et au contrôle de la qualité. Elle est utilisée pour des tâches telles que la dilution d'échantillons ou de solutions, l'étalonnage d'instruments, le nettoyage et la stérilisation d'équipements et de surfaces de laboratoire.
- L'eau ultra-pure est utilisée pour nettoyer les plaquettes de semi-conducteurs, les circuits imprimés et les panneaux à cristaux liquides au cours du processus de fabrication, afin de s'assurer qu'ils sont exempts de saletés et de particules fines qui pourraient réduire leurs performances ou celles d'autres composants sensibles.
- L'eau ultra-pure est utilisée pour nettoyer et stériliser les instruments chirurgicaux, les dispositifs médicaux et d'autres équipements utilisés dans des procédures où la contamination pourrait entraîner une infection susceptible de compromettre la santé et le bien-être des patients. L'eau ultra-pure est également utilisée comme eau pour injection.
Pourquoi l'eau ultra-pure est-elle nécessaire dans les laboratoires ?
Les laboratoires pharmaceutiques, de sciences de la vie et de recherche et développement effectuent des tests cliniques et des expériences de laboratoire critiques dont les résultats pourraient être compromis par la présence de contaminants indésirables. L'eau du robinet peut être propre à la consommation humaine, mais elle contient toujours des impuretés inoffensives telles que des minéraux ou des traces de bactéries qui peuvent compromettre la précision de ces résultats ou la qualité des produits pharmaceutiques. Il est donc essentiel de n'utiliser que de l'eau de la plus haute qualité lors de la fabrication de produits pharmaceutiques ou de la réalisation d'expériences, de tests et d'analyses en laboratoire. Quelques exemples illustrant l'importance de ce point sont présentés ci-dessous :
Cultures de cellules et de tissus : Lorsque des cellules sont cultivées artificiellement dans un laboratoire contrôlé, la culture cellulaire doit être alimentée en eau et en nutriments essentiels pour faciliter la croissance, tout en prenant des précautions rigoureuses pour éviter que la culture ne soit contaminée par des polluants potentiellement dangereux tels que les ions de métaux lourds, les bactéries et les endotoxines. L'eau ultrapure remplit cette fonction en garantissant que la culture cellulaire reçoit l'eau et les nutriments dont elle a besoin pour s'épanouir sans être compromise.
Tests génétiques et séquençage : Lors du séquençage de l'ADN d'échantillons biologiques, l'eau utilisée pendant le processus de séquençage doit répondre à des normes de qualité rigoureuses. Les contaminants tels que les bactéries, les ions, les nucléases et les matières organiques peuvent interférer avec le processus de séquençage de l'ADN ou affecter négativement les résultats. Comme le processus de séquençage de l'ADN amplifie l'ADN, tout ADN indésirable - provenant par exemple de bactéries - sera également amplifié, ce qui pourrait compromettre l'échantillon et les résultats de l'étude.
Chromatographie : La chromatographie est une méthode efficace pour identifier les composants d'un mélange liquide ou gazeux. L'eau ultra-pure est utilisée comme réactif dans ce processus car elle ne contient pas de contaminants tels que des bactéries, des ions, des composés organiques et des particules solides qui peuvent introduire un bruit de fond et potentiellement compromettre la précision des résultats.
Comment le MECO peut-il soutenir les universités ?
Le MASTERpak™ MICRO excelle dans les laboratoires universitaires, offrant une conception compacte, une durabilité accrue et une réduction des dépenses d'exploitation.
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Faible encombrement : La conception compacte du MASTERpak™MICRO occupe plus de 40 % d'espace en moins tout en produisant 60 % d'eau en plus que les solutions similaires de l'industrie. Dans un environnement de laboratoire universitaire où l'espace est souvent limité, cela offre un énorme avantage, libérant un espace précieux pour d'autres utilisations.
Sortie à faible bruit : Le MASTERpak™ MICRO, avec un niveau sonore de seulement 60 dB, est le système de traitement de l'eau ultrapure le plus silencieux du marché. Ce fonctionnement silencieux le rend bien adapté à un environnement universitaire, où des machines bruyantes pourraient constituer une distraction majeure. Le MASTERpak™ MICRO peut être positionné n'importe où sur le campus, y compris à côté d'un bureau, sans gêner la concentration des universitaires ou des étudiants qui travaillent ou étudient à proximité.
Des dépenses d'exploitation réduites : Le MASTERpak™ MICRO a été conçu dans une optique de développement durable. Il est doté de mécanismes d'économie d'eau et d'énergie qui minimisent la consommation d'eau et d'électricité et maximisent la récupération de l'eau. Il utilise également moins de produits chimiques, ce qui permet de réduire les dépenses d'exploitation.
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