Água ultrapura para investigação e desenvolvimento universitário
Muitas disciplinas académicas dependem de um fornecimento fiável de água ultrapura
Desde as experiências precisas nos laboratórios de química até às delicadas culturas de células na investigação biológica, a procura de água isenta de contaminantes é universal. Na física e na engenharia, onde a precisão é fundamental, a água ultrapura assegura a exatidão das medições e a fiabilidade das experiências. Além disso, na ciência ambiental, a necessidade de água não contaminada é crucial quando se estudam os ecossistemas e a sua intrincada dinâmica. A versatilidade da água ultrapura estende-se a diversos campos, destacando o seu papel fundamental na manutenção da integridade e credibilidade da investigação académica em todo o espetro científico.
Nos laboratórios universitários de investigação e desenvolvimento, a água tem de estar isenta de bactérias, matéria orgânica, iões minerais e outras impurezas que podem contaminar as amostras e comprometer os resultados. Uma vez que a água ultrapura está isenta destas impurezas, é utilizada numa vasta gama de aplicações.
O que é a água ultrapura?
A água ultrapura (UPW) é água que foi purificada para cumprir especificações rigorosas. Não deve conter contaminantes, tais como compostos orgânicos e inorgânicos, substâncias voláteis e não voláteis, matéria dissolvida e particulada, gases dissolvidos e substâncias hidrofílicas e hidrofóbicas. O que resta é simplesmente água pura, composta por quantidades iguais de iões de hidrogénio e hidróxido.
Por ser tão altamente purificada, a ausência de minerais e outros contaminantes faz com que a água ultrapura tenha um pH neutro, tornando-a um fraco condutor de eletricidade. A ausência de minerais e impurezas dá à água ultrapura uma aparência altamente transparente e incolor, e também é insípida e inodora.
O tratamento de água ultrapura consiste normalmente em três fases:
- Uma fase de pré-tratamento que produz água purificada com processos que incluem filtração e ultrafiltração, desmineralização e osmose inversa.
- Uma fase que purifica ainda mais a água com processos que incluem luz ultravioleta (UV) para reduzir o conteúdo orgânico, e electrodeionização e/ou permuta iónica de leito misto para desmineralização.
- Uma fase de polimento, em que a água é submetida a rigorosos processos de tratamento, incluindo permuta iónica não regenerável, desgaseificação por membrana e ultrafiltração, para fornecer água que cumpra as rigorosas especificações da UPW.
A água ultrapura é diferente da água desionizada, que é produzida através da remoção da maioria dos iões minerais por troca iónica durante o processo de desionização. A desionização não remove de forma fiável as moléculas orgânicas não carregadas, bactérias, vírus ou gases dissolvidos. Embora a água desionizada seja considerada água altamente purificada e contenha poucos ou nenhuns iões minerais, podem permanecer contaminantes como gases dissolvidos, bactérias e vírus. A água desionizada é adequada para muitas aplicações, mas para aplicações que exigem o mais alto grau de purificação, a água ultrapura é a escolha mais apropriada.
Aplicações de água ultrapura
A água ultrapura desempenha um papel crucial em processos em que a existência de níveis mínimos de contaminantes pode ter repercussões graves, incluindo muitas disciplinas de investigação como a biologia e a biotecnologia, a medicina, a investigação farmacêutica, o estudo de semicondutores e a investigação e desenvolvimento.
- A água ultrapura desempenha um papel fundamental na investigação e desenvolvimento laboratorial, bem como nos laboratórios de biotecnologia, onde a contaminação, sob qualquer forma, pode comprometer a validade das experiências científicas ou a qualidade dos produtos que estão a ser desenvolvidos. A água ultrapura é utilizada na formulação de soluções, meios e reagentes estéreis e na limpeza de equipamento de laboratório para evitar a contaminação cruzada.
- A água ultrapura desempenha um papel crucial no desenvolvimento de produtos farmacêuticos. A sua principal função é evitar a contaminação e salvaguardar a qualidade dos ingredientes, garantindo que o produto final é eficaz e seguro para consumo humano. Nos procedimentos de teste laboratorial e no controlo de qualidade, a água ultrapura é indispensável. É utilizada para tarefas como a diluição de amostras ou soluções, a calibração de instrumentos e a limpeza e esterilização de equipamento e superfícies de laboratório.
- A água ultrapura é utilizada para limpar bolachas semicondutoras, placas de circuitos impressos e painéis de cristais líquidos durante o processo de fabrico, para garantir que estão livres de sujidade e partículas finas que podem reduzir o seu desempenho ou o de outros componentes sensíveis.
- A água ultrapura é utilizada para limpar e esterilizar instrumentos cirúrgicos, dispositivos médicos e outro equipamento utilizado em procedimentos em que a contaminação pode conduzir a infecções que podem comprometer a saúde e o bem-estar dos doentes. A água ultrapura também é utilizada como água para injeção.
Porque é que a água ultrapura é necessária em laboratórios?
Os laboratórios farmacêuticos, de ciências da vida e de I&D realizam testes clínicos críticos e experiências laboratoriais cujos resultados podem ser comprometidos pela presença de contaminantes indesejados. A água da torneira pode ser segura para consumo humano, mas contém impurezas inofensivas, como minerais ou níveis vestigiais de bactérias, que podem comprometer a exatidão dos resultados ou a qualidade dos produtos farmacêuticos. É, portanto, essencial que apenas seja utilizada água da mais alta qualidade no fabrico de produtos farmacêuticos ou na realização de experiências, testes e análises laboratoriais. Alguns exemplos da importância deste facto são discutidos abaixo:
Culturas de Células e Tecidos: Quando as células são cultivadas artificialmente num ambiente laboratorial controlado, a cultura de células tem de ser abastecida com água e nutrientes essenciais para facilitar o crescimento, tomando ao mesmo tempo precauções rigorosas para evitar que a cultura seja contaminada com poluentes potencialmente prejudiciais, tais como iões de metais pesados, bactérias e endotoxinas. A água ultrapura serve este objetivo, garantindo que a cultura de células obtém a água e os nutrientes de que necessita para florescer sem ser comprometida.
Testes genéticos e sequenciação: Ao efetuar a sequenciação de ADN de amostras biológicas, a água utilizada durante o processo de sequenciação tem de cumprir normas de qualidade rigorosas. Contaminantes como bactérias, iões, nuclease e matéria orgânica podem interferir com o processo de sequenciação de ADN ou afetar negativamente os resultados. Como o processo de sequenciação de ADN amplifica o ADN, qualquer ADN indesejado - por exemplo, de bactérias - será também amplificado, comprometendo potencialmente a amostra e os resultados do estudo.
Cromatografia: A cromatografia é um método eficaz para identificar os componentes de uma mistura líquida ou gasosa. A água ultrapura é utilizada como reagente neste processo porque não contém contaminantes como bactérias, iões, compostos orgânicos e partículas sólidas que podem introduzir ruído de fundo e comprometer potencialmente a precisão dos resultados.
Como é que a MECO pode apoiar as universidades?
O MASTERpak™ MICRO destaca-se nos laboratórios universitários, proporcionando um design compacto, maior sustentabilidade e uma redução das despesas de funcionamento.
O MASTERpak™ MICRO da MECO é um sistema de purificação de água pronto a utilizar que produz água ultrapura de alta qualidade que cumpre as normas globais de farmacopeia e de laboratório, incluindo as normas para água para injeção. A pequena área ocupada pelo MASTERpak™ MICRO, a saída de baixo ruído e o funcionamento económico fazem dele a solução ideal para laboratórios universitários que precisam de uma fonte acessível e sustentável de água ultrapura. Os benefícios do MASTERpak™ MICRO incluem:
Pegada pequena: O design compacto do MASTERpak™MICRO ocupa menos 40% de espaço e produz 60% mais água do que as soluções semelhantes da indústria. Num ambiente de laboratório universitário onde o espaço é frequentemente limitado, isto oferece uma enorme vantagem, libertando espaço valioso para outras utilizações.
Saída de baixo ruído: O MASTERpak™ MICRO, com um nível de ruído de apenas 60 dB, é o sistema de tratamento de água ultrapura mais silencioso do mercado. Este funcionamento silencioso torna-o bem adequado para um ambiente universitário, onde a maquinaria ruidosa pode ser uma grande distração. O MASTERpak™ MICRO pode ser colocado em qualquer local do campus, incluindo ao lado de um escritório, sem impedir a concentração de académicos ou estudantes que trabalhem ou estudem nas proximidades.
Redução das despesas de funcionamento: O MASTERpak™ MICRO foi concebido com a sustentabilidade em mente. Possui mecanismos de poupança de água e energia que minimizam o consumo de água e eletricidade e maximizam a recuperação de água. Também utiliza menos produtos químicos, resultando em menores despesas operacionais.
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