Técnicas de lavado de instrumentos de laboratorio y el Círculo de Sinner

Para que los procesos de laboratorio sean eficaces, se debe contar con material de laboratorio libre de suciedad, grasa u otras impurezas residuales que puedan contaminar los procesos activos o las muestras y, por ende, dar lugar a resultados erróneos. Hay varios factores clave que determinan la consistencia en el proceso de lavado del material de laboratorio, ya sea manual o automático. Los profesionales del sector se refieren a estos factores como el Círculo de Sinner, que incluye las funciones cruciales para un proceso de lavado eficaz. Este informe detalla los retos y problemas asociados al material de laboratorio lavado manualmente frente al material de laboratorio limpiado en sistemas de lavado automático, e ilustra en contexto el Círculo de Sinner en lo que a eficacia y repetibilidad se refiere.

Equilibrar el Círculo de Sinner: lavado manual vs. automático

La limpieza eficaz de los instrumentos de laboratorio requiere que los cuatro factores del Círculo de Sinner se consideren como una ecuación equilibrada en la que un factor se compensa con otro. Los cuatro componentes del Círculo de Sinner son:

Estos factores son interdependientes y cada uno aporta un beneficio único al proceso de limpieza. Los factores se ajustan en función del tipo específico de limpieza requerido, el protocolo de la instalación aprobado o las limitaciones físicas de la misma.

La definición de lo que es un proceso de lavado ideal se determina en última instancia por la experiencia práctica de cada laboratorio en base a los diversos tipos de material de laboratorio, la gama y la naturaleza de los residuos, la disponibilidad de mano de obra para las tareas manuales y las exigencias de rendimiento.

Los procesos de limpieza del instrumental del laboratorio se documentan localmente, se codifican como protocolos aprobados y se introducen en el procedimiento operativo estándar del laboratorio.

Para que los procesos de laboratorio sean eficaces, se debe contar con material de laboratorio libre de suciedad, grasa u otras impurezas residuales que puedan contaminar los procesos activos o las muestras y, por ende, dar lugar a resultados erróneos.

Temperatura en el lavado de instrumentos de laboratorio

En los procesos en los que las altas temperaturas no sean deseables por el hecho de que el material de laboratorio sea termosensible, por ejemplo, se debe ajustar la selección de factores de acción mecánica, acción química o tiempo de ciclo.

Otros procesos pueden requerir configuraciones de temperatura más elevadas para conseguir los requisitos de descontaminación previa definidos localmente y asociados a subproductos biológicos o bacterias termófilas. Los procesos manuales no pueden sostener las temperaturas más altas requeridas para algunas aplicaciones, mientras que el proceso automatizado puede suministrar temperaturas de hasta 95 °C durante un tiempo prolongado.

Tiempo en el lavado de instrumentos de laboratorio

En el contexto del Círculo de Sinner, el tiempo necesario para que el detergente se disuelva y elimine la suciedad, y el tiempo necesario para alcanzar la temperatura establecida para obtener un rendimiento temporizado a la temperatura establecida son consideraciones importantes. El tiempo de lavado se debe medir únicamente cuando se alcance la temperatura establecida; esto se denomina «permanencia». En las lavadoras automáticas, se pueden programar fácilmente tiempos de lavado y aclarado más largos para complementar los procesos de temperatura, acción mecánica y acción química. Las soluciones de lavado automatizadas permiten medir con precisión los tiempos de ciclo requeridos garantizando el equilibrio repetible de los factores del Círculo.

Acción mecánica en el lavado de instrumentos de laboratorio

La acción mecánica directa del prelavado, el lavado, el enjuague y el aditivo químico es una función de los brazos rociadores y los inyectores configurados para adaptarse al material de laboratorio que se esté lavando. En una situación de limpieza manual, el material de laboratorio que se limpia tanto por fuera como por dentro requiere una manipulación cuidadosa de los utensilios, las concentraciones de detergente y la duración del proceso de limpieza. En el proceso manual, una limpieza insuficiente de las superficies interiores de difícil acceso y la rotura del material de vidrio suelen ser situaciones habituales. Debidamente cargado y programado, el proceso de lavado automático mitiga estos problemas.

Acción química en el lavado de instrumentos de laboratorio

La suciedad persistente puede requerir mayores concentraciones de detergentes y aditivos. El equilibrio adecuado de detergentes y aditivos es más difícil de estabilizar en el proceso manual y también expone al usuario a productos químicos y aditivos agresivos. Los detergentes y otros disolventes químicos también pueden ser necesarios durante el prelavado de instrumental muy sucio.

Los distintos tipos de material de laboratorio suponen un reto añadido

Aunque la mayoría de los instrumentos de laboratorio se fabrican con vidrio, otros se hacen con una variedad de termoplásticos que toleran una amplia gama de productos químicos, temperaturas y procesos. Además, el material de laboratorio está disponible en una gran variedad de formas y tamaños para adaptarse a los innumerables procedimientos de prueba que tienen lugar en un laboratorio. La gran variedad de formas disponibles puede dificultar la limpieza eficaz de todas las superficies internas. En el dibujo de arriba se identifican algunos de los principales retos que se presentan a la hora de limpiar los instrumentos de laboratorio de diversos tamaños y formas. Las áreas verdes muestran los puntos más comunes de potencial contaminación que se encuentran en el material de laboratorio común.

Aplicaciones

El tipo de instrumental de laboratorio que se vaya a utilizar es siempre una consideración primordial, incluyendo la forma, la orientación y el tamaño. Cada recipiente tiene unas características de limpieza específicas.

Desde el cultivo de células hasta la fisicoquímica, la naturaleza del trabajo realizado incluye una gama de materiales de laboratorio que se beneficia de los protocolos de lavado locales estandarizados.

El conjunto del instrumental de cualquier laboratorio se suele basar en si se trabaja con procesos orgánicos o inorgánicos. Esta distinción proporciona una referencia de base para el tipo de suciedad y residuos encontrados en el laboratorio. Entre estos factores se encuentran los destilados del petróleo y las grasas pesadas, los medios de cultivo celular y los sustratos relacionados con las ciencias biológicas y la biotecnología. Los recipientes van desde los matraces Erlenmeyer y Fernbach de base ancha hasta las probetas, y pueden incluir volumétricos, embudos y probetas graduadas. Algunos aparatos de laboratorio, como los condensadores y los recipientes de destilación fraccionada, pueden requerir siempre cierto grado de limpieza manual.

Lavado manual de instrumentos de laboratorio

Los cabezales de destilación, los adaptadores de recepción, los condensadores, las buretas, los embudos de separación y otros elementos de formas y tamaños específicos se limpian de manera más eficaz manualmente o mediante una combinación de limpieza manual seguida de un ciclo de lavado automático. Las ventajas del lavado manual son evidentes cuando hay que limpiar pocos artículos o cuando los procesos ocasionales requieran ese esfuerzo.

Procedimientos

Al igual que el tipo de material de laboratorio depende de la aplicación, también lo hace el método de limpieza. Los Procedimientos Operativos Estándar (POE) suelen seguir el mismo proceso para una limpieza manual eficaz.

• Los remojos, que suelen hacerse en un detergente
• Fregado manual con esponja o cepillo
• Ácidos suaves, acetona u otros disolventes para disolver grasas o contaminantes insolubles en agua
• Aclarado final
• Secado en bastidor o en horno
• Eliminación de disolventes

Independientemente de la precisión con la que se redacten las directrices de procedimiento, el error humano puede crear incertidumbre en los resultados de calidad de un proceso de limpieza manual. Para muchas aplicaciones, el material de laboratorio se debe limpiar inmediatamente después de su uso para minimizar las manchas y facilitar la limpieza en sí. Sin embargo, en función del reparto de la carga laboral, la asignación de técnicos cualificados al lavado de material de laboratorio puede crear ineficiencias que retrasen trabajos más importantes y reduzcan el rendimiento.

Equilibrar el Círculo de Sinner

La inconsistencia en los resultados y la exposición a productos químicos agresivos son consideraciones importantes que se tienen en cuenta en el Círculo de Sinner. En los procesos de lavado manual en laboratorio, algunos factores del Círculo de Sinner son más difíciles de regular de forma precisa y repetible. Los ciclos suelen requerir más tiempo, ya que la acción mecánica se limita a los cepillos de fregado, las esponjas y la fuerza humana.

El equilibrio de los factores interdependientes del círculo es mucho más difícil en el proceso manual, ya que cada operario debe realizar los ajustes necesarios durante el proceso de lavado.

Impacto medioambiental

Medir el uso de productos químicos, agua y energía en el proceso de lavado manual es casi imposible de un usuario a otro, y de un lavado a otro, lo cual resulta en un impacto ambiental difícil de determinar. Además, el menor rendimiento obtenido mediante procesos manuales suele requerir la utilización de material de laboratorio desechable, lo que conlleva una mayor huella de residuos.

Mano de obra

El lavado manual es costoso, requiere mucha mano de obra y suele ser repetitivo. El equipo de protección que se utiliza durante el lavado manual potencialmente peligroso desde el punto de vista químico es una consideración que requiere una formación adicional del personal sobre la manipulación de productos químicos y la ergonomía del espacio de trabajo.

El lavado de manos expone a los operarios a productos químicos potencialmente dañinos.

Además, como el porcentaje de material de vidrio roto es mayor en los procesos manuales, los operarios pueden sufrir lesiones por corte y riesgos por la exposición a posibles contaminantes.

Consumo de agua

El consumo de agua representa un área de variabilidad en los procesos manuales, ya que la presión del agua es controlada por cada operario y, por lo tanto, es muy subjetiva en función de cada persona.

Consumibles

Las inconsistencias en la dispensación manual de detergentes y aditivos pueden aumentar los costes de los consumibles y acelerar la acumulación de residuos químicos, lo que acaba comprometiendo la limpieza del instrumental del laboratorio.

Lavado automático de instrumentos de laboratorio

En el caso de las lavadoras automáticas de instrumentos de laboratorio, los controladores con microprocesador programables permiten una repetición precisa de los ciclos de acuerdo con los procedimientos normalizados de trabajo aprobados.

Procedimientos

Gracias a los controles intuitivos de la pantalla táctil, los operarios pueden utilizar ciclos preprogramados o personalizados para satisfacer los parámetros necesarios para cada aplicación. Los programas estándar de parámetros del ciclo pueden incluir:

• Prelavado
• Lavado
• Enjuagues con agua corriente
• Enjuague, agua desmineralizada
• Aclarado final, agua desmineralizada
• Secado
• Enfriado

Además de un mayor control de los parámetros y del equilibrio adecuado del Círculo de Sinner, los microprocesadores capturan datos para documentar el rendimiento del ciclo. La presión de la bomba, el control de la temperatura y los informes del proceso pueden documentarse fácilmente con el uso de lavadoras automáticas. Aunque parezca que las lavadoras complican el proceso, depende de la marca. Las diseñadas pensando en la facilidad de uso permiten a los operarios poner en marcha la máquina y ejecutar el ciclo necesario con un solo botón. Si bien los laboratorios de análisis y ciencias biológicas han ido evolucionando, los factores a la hora de sopesar la limpieza manual frente a la inversión en el lavado automático se han mantenido inmutables. Entre ellos se encuentran el uso de la mano de obra, la repetibilidad de los resultados, la eficacia del proceso de lavado y la protección del rendimiento deseado.

Equilibrar el Círculo de Sinner

En las lavadoras de laboratorio automatizadas, los factores del Círculo de Sinner se ajustan para aumentar o reducir la temperatura, prolongar o acortar el tiempo del ciclo, dosificar los detergentes y aditivos para obtener la máxima eficacia y ahorro, y optimizar las configuraciones de carga para que se adecuen a la acción mecánica necesaria para lavar, enjuagar, desionizar y, cuando sea necesario, secar el material de laboratorio. La automatización de este proceso de equilibrado garantiza la descontaminación más eficaz del instrumental de laboratorio con el mayor rendimiento posible. El lavado de instrumentos de laboratorio automatizado proporciona un control preciso de los factores del Círculo.

Este nivel de precisión reduce el riesgo de contaminación y ofrece una seguridad inigualable en la investigación y la experimentación.

Impacto medioambiental

La posibilidad de contar con un sistema de limpieza del instrumental de vidrio fiable reduce la necesidad de consumir material de laboratorio derivado del petróleo que acaba en los vertederos. La eficacia de la limpieza se consigue mediante una combinación optimizada de presión y caudal de agua, una dosificación precisa de productos químicos y temperaturas más bajas del agua efluente. Este proceso minimiza el impacto medioambiental al tiempo que reduce el consumo de agua y ahorra energía.

Mano de obra

Las lavadoras automáticas de material de laboratorio ahorran mano de obra y liberan a los técnicos cualificados para que realicen otros trabajos. En los procesos manuales, se requieren operarios para completar todo el ciclo de lavado, lo que a menudo les aparta de otras tareas de investigación y reduce el rendimiento del laboratorio. El uso de una lavadora automática de material de laboratorio proporciona un retorno de la inversión medible que se puede calcular utilizando índices de trabajo internos y tasas de rendimiento establecidas por los gestores de las instalaciones y el departamento financiero.

Consumo de agua

En las lavadoras automáticas, el consumo de agua ofrece una mayor precisión y control, y más oportunidades para minimizar los residuos. El cálculo exacto del consumo de agua utilizada en el sistema de lavado automático de material de laboratorio se basa en una serie de factores que pueden dar lugar a diferencias a la hora de comparar sistemas alternativos. Independientemente del fabricante, el consumo de agua se basa siempre en el volumen de agua por llenado y el número de ciclos de llenado programados. Por lo tanto, es el tipo de ciclo requerido el que determina en última instancia el consumo de agua. Algunas aplicaciones requieren pocas secuencias de ciclos, otras requieren más. Una expresión más precisa del ahorro de agua sugiere que utilizar la menor cantidad de ciclos es la mejor medida del impacto medioambiental.

La consistencia de los ciclos que aportan las soluciones automatizadas permite la obtención de datos, una determinación más informada de los ciclos necesarios y una presupuestación más precisa de los gastos de servicios.

Consumibles

Los productos químicos utilizados durante el lavado del instrumental de laboratorio suelen suponer el mayor gasto. La dispensación automática de detergente distribuye la cantidad adecuada de detergente para el ciclo de lavado cada vez que se ejecuta el proceso. Las lavadoras automáticas producen una proporción repetible entre detergente y agua para cada ciclo de lavado. Esto elimina el exceso de dosificación que suele darse en los procesos de lavado manual y supone un ahorro sustancial de costes a lo largo del ciclo de vida de la lavadora.

Técnicas de lavado de instrumentos de laboratorio: lavado manual vs lavado automático

Independientemente del método de limpieza, el éxito de los procesos depende de los factores del Círculo de Sinner. Si bien las lavadoras de material de laboratorio equilibran estos factores de forma automática, la gestión manual de estos parámetros presenta importantes retos. Por lo tanto, el lavado manual del material de laboratorio no es un método eficaz para asegurar el equilibrio de los factores del Círculo.

El principal problema del lavado manual es el alto riesgo de contaminación.

La imposibilidad de normalizar los procesos de lavado manual hace que la limpieza y el secado del instrumental de laboratorio se vean comprometidos por los productos químicos de investigación o de limpieza, la grasa y la suciedad microbiana residual, lo que conduce a resultados de investigación erróneos y a la necesidad de repetir las pruebas, con el consiguiente sobrecoste.

La limpieza más fiable, económica y consistente del material de laboratorio se consigue mediante el uso de una lavadora automática.

Solo a través de la comparación de los procesos manuales y automatizados se puede lograr equilibrar los factores del Círculo de Sinner, y de su importancia para la obtención de resultados eficaces y repetibles. Dado que la repetibilidad de la limpieza, la eliminación de la contaminación cruzada, la estandarización de los procesos y la continuidad de los resultados son fundamentales para el rendimiento de cualquier laboratorio, los esfuerzos por eliminar el error humano mediante la automatización del laboratorio son una inversión interesante. Esto es especialmente cierto cuando estos esfuerzos permiten que la mano de obra cualificada se centre en trabajos de mayor valor. Solo las soluciones de lavado automatizadas pueden proporcionar eficiencia, eficacia, repetibilidad y consistencia en el proceso de lavado de los instrumentos de laboratorio para equilibrar con precisión el Círculo de Sinner y asegurar resultados consistentes.

Cómo elegir una lavadora automática

Aunque la inversión de partida de una lavadora de material de laboratorio representa un mayor coste inicial, los costes totales del ciclo de vida y la amortización son medibles gracias a los cálculos realizados con datos generados internamente por los gestores de las instalaciones. Los sistemas de lavado automático proporcionan una «calidad de limpieza» basada en la gestión precisa de todos los factores del Círculo de Sinner. Las lavadoras de material de laboratorio ofrecen ciclos de secado que aumentan el tiempo de reutilización y minimizan la mano de obra. Los ciclos de secado integrales eliminan la carga y descarga adicional necesaria para mover el material de laboratorio del bastidor o del horno de secado, acelerando así el rendimiento y reduciendo el riesgo de rotura. Los ciclos de secado también pueden aportar una alta exposición al calor para descontaminar más eficazmente el instrumental de laboratorio o prepararlo para una esterilización posterior.

Las lavadoras automáticas se pueden programar para ciclos de lavado específicos temporizados, a fin de garantizar el uso más eficiente de los recursos y limpiar los instrumentos de laboratorio según las normas predeterminadas. Ciertas aplicaciones, como las pruebas forenses y algunos tipos de pruebas microbiológicas, requieren altos niveles de desinfección para lograr resultados precisos. Dichas aplicaciones deben cumplir con las normas internacionales de la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés), diseñadas para evitar las ineficacias de tiempo y suministro causadas por equipos químicamente sucios, y la limpieza de material de laboratorio de vidrio y polimérico utilizado en el análisis microbiológico. Las lavadoras automáticas para el instrumental de laboratorio pueden incluir ciclos de lavado preestablecidos y permitir el desarrollo de soluciones de proceso personalizadas para garantizar la conformidad. Para las aplicaciones que requieran una limpieza avanzada para neutralizar los agentes patógenos, las temperaturas más altas (hasta 95 °C para determinadas marcas), los tiempos de permanencia más largos y el aire de secado filtrado por HEPA ayudan a alcanzar los niveles de descontaminación adecuados.

Creación de configuraciones de carga

Las buenas prácticas de lavado en el laboratorio comienzan con las configuraciones de carga. Las cargas deben ser organizadas de forma que se maximice el espacio dentro de la cámara de lavado interior mientras se optimiza la efectividad del enjuague y de la dosificación de detergente. Los diversos sistemas de bastidores y configuraciones de brazos rociadores permiten limpiar distintos tipos de material de laboratorio en una lavadora automática. Muchas lavadoras tienen varios niveles de carga y sistemas de bastidores intercambiables que proporcionan una mayor versatilidad, ya que los instrumentos de laboratorio de cualquier tamaño y forma pueden configurarse para una limpieza adecuada y automática.

Inyectores para la limpiar por fuera, y por dentro

Algunos instrumentos y equipos de laboratorio pueden tener formas peculiares o ser difíciles de limpiar manualmente sin un equipo especializado. Una variedad de inyectores, brazos rociadores giratorios y otros dispositivos proporcionan una limpieza de precisión para cualquier tipo de material de laboratorio, llegando fácilmente a ángulos difíciles o espacios reducidos para una mejor descontaminación. Las principales marcas pueden proporcionar personalizaciones específicas para cada aplicación, para así adaptarse a cualquier tipo de material de laboratorio.

Ciclos de programación

Las lavadoras automáticas incluyen ciclos de lavado preprogramados que pueden ser modificados y adaptados en la Calificación del Rendimiento para cumplir necesidades de carga específicas. Las fases aplicables y modificables del grupo de programas incluyen: el agua a utilizar, la temperatura, el tiempo de la fase, la cantidad de dosificación, etc.

Parámetros que tener en cuenta:

• Número de fases del programa (prelavado, lavado, aclarado ácido, aclarado frío y aclarado caliente/aclarado final, aclarado neutralizador)
• Duración de cada fase
• Selección de la entrada de agua para cada fase
• Temperatura para cada fase
• Selección de la incorporación de aditivos
• Secado y enfriado

El panel de control debe montarse a la altura de los ojos para mejorar la ergonomía de la interfaz.

Getinge produce tecnologías que proporcionan un alto nivel de repetibilidad y rendimiento para maximizar el retorno de la inversión. El uso exclusivo o parcial de sistemas de Getinge puede ayudar a los laboratorios a obtener ahorros continuados y mejorar las operaciones en toda la organización.

La gama de lavadoras de laboratorio de Getinge incluye la serie Lancer ULTIMA, desarrollada para una amplia gama de aplicaciones de laboratorio e investigación en todo el mundo. Las soluciones de lavado de Getinge ofrecen la mayor versatilidad del mercado gracias a los bastidores, cestas y configuraciones específicas disponibles para cada aplicación. Para obtener más información sobre las lavadoras de la serie Lancer ULTIMA de Getinge, visite nuestras páginas de productos bajo encimera y de libre instalación.

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