RECONOCIMIENTOS DE EQUIPOS DE BIOTECNOLOGIA

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Informe De Laboratorio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

CONTAMINACIÓN Y CONTROL DE SUELOS

TEMA:

“RECONOCIMIENTOS DE EQUIPOS DE BIOTECNOLOGÍA”

Elaborado por:

DAYANA KEYLA HERRERA MAMANI

Docente:

Dr. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES VI CICLO

FECHA DE ENTREGA: 19 de Febrero de 2023

ILO - PERÚ

Informe De Laboratorio “Reconocimientos de equipos de Biotecnología”

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1 Informe De Laboratorio “Reconocimientos de equipos de Biotecnología”

INDICE

1. INTRODUCCIÓN ...2

2. OBJETIVOS ...3

3. CONCEPTOS BASICOS ...3

3.1. CFX96 Real Time PCR Detection System ...3

3.1.1. Especificaciones técnicas ...3

3.2. Termociclador T100 ...4

3.2.1. Especificaciones ...4

3.3. Nanodrop Thermo Sciemtic ...5

3.3.1. Tecnología inteligente de análisis de muestras Acclaro ...5

3.4. Cubeta para electroforesis horizontal ...5

4. MATERIALES ...6

5. MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA...7

5.1. Reconocimientos de equipos de Biotecnología ...7

5.1.1. Bio Rad CFX96 Touch Real Time Systems ...7

5.1.2. PCR- TERMOCICLADOR T100... 10

5.1.3. Espectrofotómetro NanoDrop One Thermo Scientific... 11

5.1.4. Electroforesis en gel de Agarosa ... 12

6. CONCLUSIONES ... 14

7. BIBLIOGRAFÍA ... 14

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1. INTRODUCCIÓN

La ciencia trata de explicar el mundo que nos rodea y, para ello, se divide en distintas disciplinas.

En el sistema educativo actual predomina esta visión reduccionista, en la que cada disciplina explica solo los contenidos que le competen, adoleciendo de ejemplos de actividades

interdisciplinares en las que se integren conocimientos diversos, y con las que se desarrolle una perspectiva global o sistémica (Brewer y Smith, 2011; Milare y Alves Filho, 2008; Stone, 2014).

Uno de los principales retos educativos actuales es la integración de los aspectos de Ciencia, Tecnología y Sociedad (CTS). La introducción de estas interrelaciones en las clases de las ciencias requiere de un conocimiento científico transversal, que engloba desde los fundamentos científicos experimentales hasta los recientes desarrollos tecnológicos y su impacto social (Gutlerner, 2015).

Esta perspectiva sistémica es fundamental porque los principales problemas a los que se enfrenta la sociedad actual no pueden ser resueltos por disciplinas independientes (McCright et al., 2013). Así, es necesario que la enseñanza de las ciencias adopte un nuevo enfoque más integrador, que ofrezca a los estudiantes experiencias en las que sea necesaria la aplicación de principios interdisciplinares y los vincule a los problemas del mundo real (Labov et al., 2010).

La extracción de ADN (ácido desoxirribonucleico) con material cotidiano es una actividad práctica que se realiza en eventos de divulgación científica, como la Noche de los Investigadores o la Semana de la Ciencia, y forma parte de las prácticas realizadas en institutos y facultades.

Habitualmente esta actividad se centra en mostrar la sencillez de uno de los métodos clave de la Biotecnología y en resaltar su importancia en servicios biotecnológicos, como el diagnóstico de enfermedades o el análisis forense. Se trata de una práctica interdisciplinar, ya que su compresión implica relacionar conceptos pertenecientes a Química, Física y Biología. Además, a través de la introducción de las técnicas de Ingeniería Genética y las aplicaciones biotecnológicas, esta práctica sirve como punto de partida para resaltar las interacciones CTS.

Sin embargo, no se suele explicar en detalle, ni se encuentra en la literatura, información sobre el fundamento químico, físico y biológico en el que se basa el procedimiento de extracción. Esto trae como consecuencia que la actividad sea interpretada más como una muestra de pericia que de educación científica. Por ello, el objetivo del presente trabajo es desarrollar una estrategia didáctica interdisciplinar en la que se traten tanto los fundamentos químicos, físicos y biológicos de la extracción de ADN con material cotidiano como las relaciones CTS, partiendo de las interacciones de la Biotecnología con la vida cotidiana de los alumnos. Esta estrategia constituye una herramienta

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didáctica fundamental para el desarrollo de metodologías innovadoras orientadas hacia una visión sistémica de la ciencia. La propuesta didáctica aquí mostrada ha sido implementada y validada durante tres cursos académicos, bajo una metodología en la que se emplean los fundamentos científicos de la extracción de ADN para guiar el diálogo con los estudiantes, en una actividad de aprendizaje activo que sigue el modelo didáctico de enseñanza mediante investigación dirigida (Esteban et al., 2019). Esta misma propuesta didáctica ha servido para mostrar que durante su desarrollo en el laboratorio se modifican algunas emociones descritas por los alumnos y que dichas emociones se asocian con su aprendizaje (Marcos-Merino et al., 2016).

2. OBJETIVOS

 Por el desarrollo de la presente practica hacer reconocimientos de equipos de Biotecnología (funcionalidad, manejo entre otros)

 Expresar y poner en practica todo lo aprendido haciendo referencia a los equipos de Biotecnología expuestos en la presente practica

3. CONCEPTOS BASICOS

3.1. CFX96 Real Time PCR Detection System

El CFX96 Real Time PCR Detection System le permitirá discriminar simultáneamente 5 genes diferentes en una sola reacción de PCR, a través de una tecnología óptica avanzada diseñada para maximizar la detección de fluorescencia de fluoróforos específicos. Con 6 LEDs filtrados para la excitación y 6 fotodiodos filtrados para la detección, este sistema óptico realiza una iluminación independiente y detecta la fluorescencia en todos los canales en cada pozo con una alta sensibilidad, sin entrecruzamiento entre canales. Cuenta con una opción de escaneo rápido para la detección de SYBR Green en ensayos de un solo colorante y un canal dedicado para ensayos tipo FRET. Emplea LEDs de larga duración que requieren un mantenimiento mínimo y son calibrados de fábrica. No hay necesidad sacrificar uno de los canales para la normalización posicional con una referencia pasiva (por ejemplo con ROX). Y no requiere recalibración, ni calibraciones específicas por volumen o consumible.

3.1.1. Especificaciones técnicas

 Capacidad: 96 tubos de 0.2 ml.

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 Pantalla táctil de 26 cm a color VGA que le permite al investigador usar el equipo sin necesidad de conectarlo a una computadora: edición, almacenaje y visualización de los datos en tiempo real.

 Volumen de reacción: 1- 50 μl (recomendado 10 -25 μl).

 Método de calentamiento y enfriamiento: Peltier con 6 zonas independientes de control de temperatura (thermal electric units).

 Sello hermético “O-Ring” garantiza el buen funcionamiento del sistema.

 Control de temperatura: Algoritmo que calcula la temperatura dentro de la muestra en lugar de la temperatura dentro del bloque.

3.2. Termociclador T100

El termociclador T100™ Thermal Cycler ofrece una interface para el despliegue de información y de programación amigable con la confianza y el desempeño que esperas de BIO-RAD. La tecnología de gradiente hace sencillo optimizar las reacciones en una sola corrida. La placa para muestras de 96 pozos y la tapa térmica autoajustable tiene la capacidad de acomodar tubos, tiras de tubos y placas.

3.2.1. Especificaciones

• Capacidad de muestras: 96 x tubos de 0.2 mL , hileras de tubos de 0.2 mL o 1 placa de 96 pozos

• Velocidad máxima del aumento de temperatura: 4 °C/seg

• Velocidad promedio del aumento de temperatura: 2.5 °C/seg

• Rango de temperatura: 4–100 °C

• Precisión en la temperatura: ±0.5°C de la temperatura programada

• Uniformidad de la temperatura: ±0.5°C entre pozos dentro de los 30 seg de adquirir la temperatura deseada.

• Poder de entrada: 100–150 VAC, 50–60 Hz; 220–240 VAC, 50–60 Hz; 670 W máximo

• Fusibles: Dos 6.3 A, 250 V, 5 x 20 mm

• Pantalla: 5.7'' VGA a color y con tecnología touch screen

• Puertos: 1 USB A

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• Memoria: 500 programas en el equipo; ilimitado con memoria externa (no incluida)

• Dimensiones: (W x D x H) 26 x 47 x 23 cm (10 x 18 x 9'')

• Peso: 9 kg (20 lb)

3.3. Nanodrop Thermo Sciemtic

Posee una innovadora tecnología inteligente de análisis de muestras Thermo Scientific™ Acclaro™

está integrada en todos los instrumentos y permite mejorar la exactitud de la medición y la identificación de sustancias contaminantes. Cuantifique y clasifique muestras de ADN, ARN y proteínas en cuestión de segundos con solo 1-2 µl, facilita la realización de mediciones exactas con muestras concentradas sin necesidad de diluciones.

3.3.1. Tecnología inteligente de análisis de muestras Acclaro

 La tecnología Acclaro mejorar la comprensión de la calidad de la muestra, ofrece mediciones cuantitativas exactas. La identificación temprana de las sustancias

contaminantes puede evitar que se produzca un fallo en las aplicaciones posteriores, así como reducir el número de días que se necesitan para resolver los problemas.

 Compruebe la calidad de las muestras en cuestión de segundos: identifique las sustancias contaminantes y obtenga resultados corregidos de la concentración.

 Acceda a la información a través de alertas: reciba mensajes inmediatos sobre la calidad de las muestras con asistencia técnica previa solicitud y solución de problemas guiada.

 Confíe en unos resultados exactos: garantice la integridad de la medición con un sensor integrado y análisis de imágenes digitales.

3.4. Cubeta para electroforesis horizontal

 La cubeta de electroforesis fabricada en material acrílico de alta calidad y en una sola pieza sin junturas que evita las fugas de líquido y las roturas. Presenta 4 patas antideslizantes y 2 electrodos reemplazables de platino puro resistentes a la corrosión y a elevadas

temperaturas. La tapa dispone de ranuras para disipar el calor y de dos cables fijos de alimentación con conector tipo banana.

 Molde para la preparación de geles: cada modelo se suministra con un molde para la preparación de geles de distinto tamaño (consultar tabla). Los moldes presentan ranuras laterales para la colocación y sujeción de hasta 2 peines paralelos en caso de tener que analizar un elevado número de muestras al mismo tiempo.

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Bandejas para geles con regla integrada y banda oscura para favorecer la visualización de los pocillos y así facilitar la carga de las muestras.

 Juego de peines dobles de distinto grosor y número de muestras.

4. MATERIALES

MATERIALES

Bata de Laboratorio Guantes de Nitrilo Cuaderno de Apuntes

Está diseñada para proteger la ropa y la piel de las sustancias químicas con las

que se trabaja en el laboratorio.

Tipo de guantes de protección fabricados a partir de polímeros

de caucho sintético.

Herramienta usada por varias áreas para hacer anotaciones

cuando ejecutan trabajos de campo.

EQUIPOS CFX96 Real Time PCR Detection

System

Termociclador T100 Nanodrop Thermo Sciemtic

Es un instrumento de PCR en tiempo real flexible y preciso. Su rendimiento

insuperable del termociclador y su

Es un equipo compacto de 96 pozos que ofrece resultados rápidos, permite

el fácil e intuitivo manejo

Es un

espectrofotómetro que cuantifica su muestra de ADN/ARN/proteína

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innovador diseño óptico producen datos precisos y confiables.

del equipo, es compatible con USB lo que permite

almacenar protocolos y hacer respaldos.

con SOLO 1-2 µL en 3 segundos.

Cubeta para electroforesis horizontal

Es una técnica de rutina en laboratorios de genética y biología molecular para la preparación de plásmidos, reacciones de PCR, análisis de fragmentos de restricción, geles estándar en estudios analíticos y preparatorios de ácidos nucleicos, etc.

5. MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA 5.1. Reconocimientos de equipos de Biotecnología 5.1.1. Bio Rad CFX96 Touch Real Time Systems

Figura 01: Vista frontal del sistema CFX96 Touch, Fuente: Elaboración Propia

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Figura 02: Vista interior del sistema CFX96 Touch., Fuente: Elaboración Propia

Rápido: Capaz de reducir el tiempo de un protocolo estándar de 2 horas a 25 minutos.

Sencillo: El mantenimiento del equipo es mínimo. Su pantalla táctil facilita la programación, y la obtención y análisis de resultados.

Flexible: Sistema completamente abierto que ofrece la máxima flexibilidad, tanto en la selección de la química de detección como en el fungible a utilizar. Además, puede ser actualizado a un módulo óptico de Real Time PCR de 384 pocillos fácilmente por el usuario, sin necesidad de instalación ni calibración.

5.1.1.1. Características principales del equipo

El sistema para Real Time PCR CFX96 Touch posee una pantalla táctil de 9,5 pulsadas con la que se puede programar tanto un protocolo de PCR convencional, como uno de PCR en tiempo real en 3 pasos, sin necesidad de estar conectado a un ordenador que lo gestione. En el caso de los ensayos de Real Time PCR, las curvas de amplificación se pueden ver a medida van siendo generadas en la misma pantalla táctil, sin necesidad de ordenador

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Figura 03: Pantallas de configuración y análisis en la pantalla táctil del CFX96 Touch Real Time PCR System, Fuente: Elaboración Propia

5.1.1.2. Características técnicas del termociclador

 Capacidad para trabajar con 96 muestras independientes, utilizando distintos tipos de fungible: microplacas de 96 pocillos o tubos individuales, tanto de alto como de bajo perfil.

 El sistema de calentamiento/enfriamiento está basado en un Sistema Peltier de aluminio con forma de “panal de abeja”, lo que permite intercambios de temperaturam entre el bloque y la muestra muy rápidos.

PASO 1: Seleccionar nuevo protocolo

PASO 2: Introducir los tiempos y temperaturas del protocolo térmico y guardar en la librería para

futuros usos.

Pulsar carrera.

PASO 3: Confirmar la configuración

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Figura 04: Sistema Peltier en forma de “panal de abeja” del CFX96 Touch y cierre hermético en forma de anillo del CFX96 Touch., Fuente: Elaboración Propia

5.1.2. PCR- TERMOCICLADOR T100

El termociclador T100™ Thermal Cycler ofrece una interface para el despliegue de información y de programación amigable con la confianza y el desempeño que esperas de BIO-RAD. La

tecnología de gradiente hace sencillo optimizar las reacciones en una sola corrida. La placa para muestras de 96 pozos y la tapa térmica autoajustable tiene la capacidad de acomodar tubos, tiras de tubos y placas.

Especificaciones

• Capacidad de muestras: 96 x tubos de 0.2 mL , hileras de tubos de 0.2 mL o 1 placa de 96 pozos

• Velocidad máxima del aumento de temperatura: 4 °C/seg

• Velocidad promedio del aumento de temperatura: 2.5 °C/seg

• Rango de temperatura: 4–100 °C

• Precisión en la temperatura: ±0.5°C de la temperatura programada

• Uniformidad de la temperatura: ±0.5°C entre pozos dentro de los 30 seg de adquirir la temperatura deseada.

• Poder de entrada: 100–150 VAC, 50–60 Hz; 220–240 VAC, 50–60 Hz; 670 W máximo

• Fusibles: Dos 6.3 A, 250 V, 5 x 20 mm

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• Pantalla: 5.7'' VGA a color y con tecnología touch screen

• Puertos: 1 USB A

• Memoria: 500 programas en el equipo; ilimitado con memoria externa (no incluida)

• Dimensiones: (W x D x H) 26 x 47 x 23 cm (10 x 18 x 9'')

• Peso: 9 kg (20 lb)

Figura 05: Vista frontal del termociclador T100., Fuente: Elaboración Propia

5.1.3. Espectrofotómetro NanoDrop One Thermo Scientific

Equipo que maximiza la productividad para cuantificar y calificar las muestras ayuda a comprender la calidad de su muestra antes de usarla en aplicaciones posteriores, acercándole un paso más tener éxito. El espectrofotómetro NanoDrop ™ One C presenta una posición de cubeta agitada

termostatizada para mediciones adicionales de ciencias biológicas.

 Espectrofotómetro UV-Vis de microvolumen de espectro completo con posición de cubeta (agitación, termostato de 37 ° C, cinética)

Tapa interior calefactable

Pantalla táctil Puerto USB

Bloque de reacciones

Salidas de aire

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 Medida rango 0.4 - 27500ng / µL dsDNA

 Rango de medición de longitud de onda 190nm-850nm

 Sensor de integridad de columna

 2 años de garantía

Cuantifica y califica las muestras de ADN, ARN y proteínas con solo 1-2 µL ,datos espectrales completos en segundos

Figura 05: Vista frontal del NanoDrop One, Fuente: Elaboración Propia

5.1.4. Electroforesis en gel de Agarosa

La cubeta de electroforesis horizontal Nahita está especialmente diseñada para la separación, identificación y preparación de moléculas de DNA y RNA en geles de agarosa. El equipo se Pantalla Táctil

Brazo

Pedestal

Puerto USB A

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suministra completo con todos los accesorios necesarios para la preparación y electroforesis de los geles.

 Tanque de electroforesis: fabricado en material acrílico de alta calidad y en una sola pieza sin junturas que evitar las fugas de líquido y las roturas. Presenta 4 patas antideslizantes y 2 electrodos reemplazables de platino puro resistentes a la corrosión y a elevadas

temperaturas.

 Tapa: dispone de dos cables fijos de alimentación con conector tipo banana y de una ventana transparente para la visualización del gel.

 Molde para la preparación de geles: permite la preparación de geles de 100x78 mm.

 Bandeja para geles: presenta bandas con contraste en color morado que ayudan a la carga del gel y sirven como guía. Dispone además de ranuras laterales para la colocación y sujeción de hasta 2 peines paralelos en caso de tener que analizar un elevado número de muestras al mismo tiempo.

 Peines: el equipo se suministra con peines de 10/15 pocillos y 1/2 mm grosor.

Figura 0: Vista frontal de la Cubeta de electroforesis en gel de agarosa, Fuente: Elaboración Propia

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6. CONCLUSIONES

 La práctica realiza fue de gran ayuda ya que se realizo el reconocieron de 4 equipos muy importantes en el cambo ambiental y biotecnológico

 Esta rama (biotecnología) apoya el conocimiento de determinados procesos biológicos básicos (biología molecular y genética) y ofrece instrumentos para el desarrollo de la agricultura, la pesca, la actividad forestal y las industrias alimentarias de manera sostenible.

 Los beneficios que ofrece la tecnología al medio ambiente está constituido por los grandes avances que se están desarrollando en las energías renovables. A través de la tecnología, lo que se ofrece actualmente es un diseño más atractivo, accesible y sobre todo más eficiente.

7. BIBLIOGRAFÍA

CFX96 TouchTM Real Time PCR System. (2021, mayo). https://durviz.com/wp-

content/uploads/2020/05/Bulletin_6093-CFX96-Touch.pdf. Recuperado 19 de febrero de 2023, de https://durviz.com/wp-content/uploads/2020/05/Bulletin_6093- CFX96-Touch.pdf

quirumed.com. (s. f.). https://www.quirumed.com/es/cubeta-para-electroforesis-

horizontal.html

Thermo Scientific^TM NanoDrop^TM One/OneC Espectrofotómetro de microvolúmenes de UV- Vis con Wi-Fi - Inicio. (s. f.). https://www.fishersci.es/shop/products/nanodrop-one-

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Argot en electroforesis. (s. f.). https://biomodel.uah.es/tecnicas/elfo/reactivos/argot.htm

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T100 Thermal Cycler (Instruction Manual). (2021, julio). http://hikari2.med.okayama-