Los LEDs UV detectan y desinfectan

Sistema de descontaminación por LEDs UV KeyPro

Los LEDs UV, intensos, fríos y de larga duración, superan a las lámparas UV y podrían iluminar las aplicaciones de imagen

Por GEN News

A los contaminantes biomoleculares no les gusta la luz de los focos, especialmente si se trata de focos ultravioleta (UV). Así pues, los contaminantes biomoleculares deben odiar el intenso resplandor de los sistemas de descontaminación que utilizan diodos emisores de luz ultravioleta (LED). Uno de estos sistemas ha demostrado recientemente que puede inactivar de forma irreversible la RNasa A, un contaminante omnipresente en los laboratorios de secuenciación y análisis de ARN.

Los sistemas de descontaminación no son los únicos que aprovechan la tecnología LED UV. Al incorporar la tecnología LED UV, los instrumentos de cromatografía/espectroscopia están afinando sus capacidades de detección, y los sistemas de esterilización están potenciando su poder germicida.

Todos estos sistemas de LEDs UV están disponibles en Phoseon Technology, una empresa con una gran experiencia en dispositivos semiconductores de estado sólido. Hasta hace poco, los LED UV de Phoseon se limitaban a las operaciones de curado industrial. Ahora estos LED UV están penetrando en las ciencias de la vida, sustituyendo a las relativamente ineficientes lámparas UV y eliminando la necesidad de utilizar productos químicos agresivos y tratamientos térmicos de larga duración. Los LED UV de la empresa están incluso animando a los visionarios de los rayos UV a anticipar aplicaciones más ambiciosas.

La luz UV en la banda de frecuencia UV-C, o "UV profunda", siempre ha tenido la capacidad de inducir fluorescencia en el material biológico. Pero ahora que la luz UV-C puede utilizarse de forma mucho más eficaz gracias a la tecnología de LEDs UV, las aplicaciones que antes eran poco prácticas parecen más realistas. Por ejemplo, la obtención de imágenes de fluorescencia sin etiquetas, que implicaría la excitación, detección y posible modificación de moléculas en los tejidos, es una posibilidad a corto plazo en la investigación de las ciencias de la vida. Las aplicaciones de diagnóstico también son posibilidades atractivas, aunque tardarán un poco más en hacerse realidad.


Utilizando la tecnología LED UV de Phoseon, los investigadores inactivaron el contaminante omnipresente RNasa A, proporcionando así una alternativa a la descontaminación química o térmica.

Una idea brillante

En 2002, Phoseon comenzó a suministrar LEDs UV optimizados para el curado industrial de la reticulación de cadenas de polímeros en adhesivos y revestimientos. Entonces, Phoseon decidió utilizar su tecnología principal para llevar a las ciencias de la vida la potencia, la estabilidad y el control que la distinguían en la aplicación industrial. La aparente incursión en las ciencias de la vida, que comenzó oficialmente en 2017, fue en realidad la culminación de un trabajo preparatorio y analítico que se remonta a 2011.

Aunque el curado industrial y las ciencias de la vida son muy diferentes, ambos pueden beneficiarse de los avances en la tecnología UV. Las tecnologías UV tradicionales se basan en fuentes de luz de xenón, halógeno, mercurio o deuterio. Estas fuentes son relativamente lentas para la descontaminación y generan un calor excesivo.

"Las lámparas UV echan chispas y su rendimiento se degrada con el tiempo", dice Chad Taggard, vicepresidente y director general de la división de ciencias de la vida de Phoseon. "También requieren un alto voltaje".

Muchas de las limitaciones de las lámparas UV pueden ser superadas por los LEDs UV, que están construidos sobre una electrónica de estado sólido y proporcionan una consistencia a largo plazo. "La intensidad es la misma de un minuto a otro, y de un año a otro", señala Jay Pasquantonio, director de estrategia de Phoseon. "Es lo mismo años después que el primer día. Eso es importante cuando se piensa en la repetibilidad del proceso. Podemos ofrecer más potencia en términos de intensidad de UV que nadie, junto con el control y la estabilidad."

En concreto, dice, la tecnología de matriz de luz semiconductora (SLM™) de estado sólido de Phoseon ofrece:

  • Inactivación de moléculas (incluidas las enzimas) y microorganismos que antes sólo podían inactivarse mediante productos químicos o calor intenso.
  • Temperaturas de funcionamiento más bajas (hasta 40°C frente a los 200°C de las tecnologías de la competencia).
  • Puesta en marcha instantánea.
  • Una vida útil superior a 10.000 horas.

"La desinfección con LEDs UV es mucho más rápida que otros métodos", afirma Pasquantonio, señalando que algunos artículos pueden desinfectarse en pocos minutos, frente a los 30 o más que tardaría la misma desinfección con otras tecnologías. "Si podemos hacer que el flujo de trabajo del laboratorio sea más productivo, eso es una victoria para nuestros clientes".

Además, las longitudes de onda sintonizables mejoran las capacidades. Por ejemplo, los detectores de estado sólido KeyView de Phoseon para cromatografía cubren longitudes de onda de 210 a 800 nm, mientras que las nuevas tecnologías de UV profundo permiten utilizar longitudes de onda de 215 nm y 220 nm para el análisis de proteínas y elementos.


Como la tecnología de descontaminación de Phoseon funciona en sólo unos minutos y no deja residuos, los investigadores ahorran mucho tiempo y dinero.

Innovando a velocidad UV

Phoseon ha desarrollado una cultura de innovación continua. La empresa anima a sus científicos, ingenieros y directivos a aceptar un cambio incesante y a anticiparse a las necesidades de los clientes para obtener productos mejores y más rápidos.

"Tendemos a ser más rápidos que nuestros clientes", observa Taggard. "Tenemos una tecnología disruptiva y nos movemos rápidamente para ofrecer soluciones en el mercado. Queremos ir cada vez más rápido".

Phoseon, impaciente por la aparente "parálisis por análisis" del mercado, decidió lanzar su sistema de descontaminación KeyPro el pasado mes de marzo, mucho antes de lo previsto. (KeyPro permite a los investigadores de ARN y a los directores de laboratorio descontaminar los equipos después de añadir los reactivos y justo antes de añadir la muestra).

"Francamente, solemos avanzar más rápido que los equipos de desarrollo internos", declara Taggard. "Eso significa que podemos ser más que un proveedor. Podemos ser una extensión del equipo de I+D del cliente. Cuando un cliente adopta ese modelo, podemos ayudarle a sacar un producto al mercado más rápidamente. Con KeyPro, sabíamos que podíamos terminar el proyecto rápidamente y ponerlo a disposición tanto de las empresas como de los usuarios finales, así que dijimos: "¡Hagámoslo!".


El sistema de descontaminación KeyPro permite a los usuarios descontaminar el equipo justo antes de añadir la muestra, reduciendo la posibilidad de contaminación.

Es Phoseon por dentro

Aunque la KeyPro y un puñado de otras soluciones están diseñadas para usuarios finales, la mayoría de las fuentes de luz de Phoseon se venden como subsistemas a fabricantes de equipos originales de todo el mundo. "El desarrollo tiene un doble enfoque", afirma Taggard. Los ingenieros y científicos de la empresa se dedican a explorar las interacciones físicas, químicas y biológicas de la luz, y se centran totalmente en los LED. El objetivo es superar continuamente los límites preconcebidos de potencia, estabilidad, sensibilidad y miniaturización, y mejorar la utilidad del LED UV como fuente de luz.

Cuando Phoseon trabaja con un cliente, los miembros del personal de Phoseon colaboran estrechamente con sus homólogos del cliente. "Sincronizamos nuestro sistema con el del OEM, realizamos experimentos para obtener datos de eficacia y hacemos que nuestros ingenieros trabajen estrechamente con los del OEM", explica Taggard. Después, Phoseon se asegura de tener la información que necesitará el equipo de marketing del OEM.

Phoseon también recibe información de los usuarios finales. "Hay muchas cosas que un LED UV puede hacer", comenta Taggard. "Se convierte en un volante de lo que es posible" a medida que los clientes se interesan por ampliar las aplicaciones de una solución, y luego siguen haciendo más.

Un ejemplo de aplicación de los LEDs UV en expansión es la esterilización. En Estados Unidos, la mayoría de los instrumentos quirúrgicos son desechables, pero en Europa se desaconseja el uso de instrumentos de un solo uso. Cuando los instrumentos se reutilizan, las tecnologías de reprocesamiento deben ser minuciosas sin perjudicar su funcionamiento. La desinfección ultravioleta es una tecnología de reprocesamiento que ofrece un tiempo de respuesta más corto que el que ofrecen los métodos químicos y térmicos.

La tecnología UV-C es otro ejemplo. Además de ser eficaz en la desinfección, la UV-C puede detectar y modificar moléculas biológicas. Esta capacidad de autofluorescencia la hace útil en la obtención de imágenes altamente especializadas. Con el tiempo, podría utilizarse en el diagnóstico de cabecera para identificar estados de enfermedad.

"Nuestros objetivos son bastante sencillos", dice Taggard. "Estamos creciendo muy rápido y queremos que eso continúe". El mayor reto en ese sentido, como con cualquier tecnología disruptiva, es superar la inercia del mercado. Aunque los clientes potenciales y sus usuarios finales reconocen las ventajas de este enfoque de la desinfección, la esterilización, la descontaminación y la cromatografía, los fabricantes de equipos originales tardan en incorporar la tecnología LED UV a sus productos. Con el tiempo, ese reto se ampliará a los diagnósticos.

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