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tecnología

Mirada profunda

Una innovación reduce el tiempo necesario para el análisis de muestras de sustancias

En menos de cinco segundos, es posible detectar la presencia de algas en el agua potable, o saber con precisión si un medicamento contiene los compuestos informados, tales como vitaminas o cafeína, y la cantidad exacta de cada uno de éstos. Tal rapidez es el resultado de una innovación denominada barrido espectral, desarrollada para los espectrofotómetros, instrumentos que efectúan análisis químicos por medio de la interacción de la radiación electromagnética con la materia. Este mecanismo permite efectuar la lectura en todas las longitudes de onda, en la franja del espectro que va del ultravioleta al infrarrojo, mientras que los otros equipos solamente actúan en una única longitud de onda.

El desarrollo de esta tecnología catapultó a Femto, una empresa familiar con sede en São Paulo, hacia la disputa de un mercado antes ocupado únicamente por las multinacionales. Entre otras aplicaciones, este instrumento apunta a atender la creciente demanda de la industria de fármacos, un sector bastante presionado actualmente por la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) -dependiente del Ministerio de Salud brasileño-, para lograr un control eficiente de la estabilidad de los principios activos de los medicamentos.

El espectrofotómetro con lámpara pulsada de xenón, denominado 800XI y desarrollado con el apoyo de la FAPESP por medio del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE), se ha mostrado eficaz desde su lanzamiento el año pasado. Ya se han vendido más de 30 aparatos en las licitaciones de las que la empresa ha participado, con los que ésta se ha alzado con una facturación del orden de los 500 mil reales, un 25% de su ingresos totales en 2002. Para arribar a ese resultado, Femto participó en concursos llevados a cabo en universidades, centros de investigación e industrias con un precio base de 11 mil reales por aparato sin ningún accesorio, y hasta 25 mil reales en el caso de su formato más completo. Los modelos importados del mismo nivel de tecnología cuestan alrededor de 50 mil reales.

Al margen de su alta resolución, el modelo 800XI viene con un software desarrollado en Brasil para el tratamiento matemático de las informaciones. Está equipado con un display gráfico y dispone de una conexión a una computadora para el tratamiento de la señal y de sus datos. La lámpara pulsada de xenón reemplaza al par deuterio/tungsteno halógeno, usado normalmente en este tipo de aparatos, con la ventaja que no necesita partes móviles, como en los antiguos, además de que obtiene un mejor nivel de señal y aísla la luz ambiente del compartimento de muestra.

La fábrica no dejará de producir instrumentos con tecnología monohaz -en la que el análisis se efectúa con una sola longitud de onda-, un nicho abandonado por las grandes multinacionales como Perkin Elmer, Varian y Shimadzu. Pero pretende también disputar el mercado de tecnología de mediano porte con fabricantes de Corea, Francia, Inglaterra y Australia, y no solamente en Brasil. Pretende así, al cabo de algunos años, ingresar al selecto grupo de fabricantes de instrumentos de tecnología sumamente avanzada, que abarca detectores, amplificadores y conversores con velocidades del orden de los nanosegundos, y del que solamente países como Estados Unidos y Japón forman parte.

Acreditaciones para ello la empresa acumula, incluso desde antes de que se inaugurara Femto, en 1989. Lídio Kazuo Takayama, que divide la sociedad de la empresa con sus dos hermanos Francisco y Mary, ayudó a armar el primer espectrofotómetro en Brasil, cuando aún era un estudiante de Física de la Universidad de São Paulo, en 1975. De entonces, siempre ha invertido en el desarrollo de este tipo de equipamiento, que logra detectar y cuantificar elementos tales como el cloruro, el hierro y el silicio en agua; y cianuro, sulfuro y amoníaco en aguas de efluentes. También puede aplicarse en bioquímica clínica y molecular.

El crecimiento de Femto siempre fue sólido y llevado adelante con recursos propios. Pero, para garantizar este salto tecnológico, Lídio recurrió al PIPE. La asociación se inició en 1998, cuando la empresa obtuvo un financiamiento para hacer factible el proyecto Estación de Trabajo Espectrofotométrica, un equipo de análisis totalmente automatizado, con recursos de la robótica. Actualmente, Femto es líder en el sector en Brasil, y vende más de 200 equipamientos por año, con una facturación de 2 millones de reales, en un mercado interno que consume entre 500 y 750 unidades anuales. Aun habiendo conquistando ya una buena tajada, la empresa trabaja en el desarrollo de un espectrofotómetro de fluorescencia con doble monocromador de barrido continuo, que utiliza una lámpara pulsada de xenón.

Este proyecto también es financiado por la FAPESP. Este artefacto se encuentra en fase de prototipo y detecta concentraciones muy bajas de determinados elementos, como la aflatoxina, un hongo tóxico cancerígeno que se desarrolla en alimentos como el maní. Otros mercados serán los de fármacos y el área ambiental. Al mismo tiempo, Femto planifica el desarrollo de otros equipamientos. Uno de éstos es el espectrofotómetro de absorción atómica con atomizador electrotérmico con filamento de tungsteno, que tendrá sensibilidad para detectar el nivel de plomo en sangre o la presencia de aluminio en fluidos de hemodiálisis, entre otras aplicaciones. Dicho estudio cuenta con la colaboración del profesor Francisco Krug, del Centro de Energía Nuclear en Agricultura (Cena) de la USP. Otro proyecto que también se encuentra en los planes inmediatos de la empresa es el Laser Induced Breakdown Spectroscopy (espectrofotometría basada en la atomización y excitación de la muestra con láser).

La parte académica le cabrá al profesor Célio Pasquini, del Instituto de Química de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). El láser elimina la necesidad de la disolución de la muestra, y por tanto, produce menos descarte de reactivos en el medio ambiente, al margen de ser más rápido y más práctico. Esta tecnología está disponible en el mercado mundial hace dos años solamente.

Femto pretende contar con esta innovación en cuatro años. “Así Brasil estaría tan solo seis años atrasado con relación al movimiento mundial, en comparación con los entre 20 y 30 años de retraso con los que las nuevas tecnologías llegan actualmente al mercado nacional”. Pero la ambición de Lídio Takayama va más allá: pretende ingresar a los sectores de óptica biomédica y fotomedicina, a los que considera como el mercado futuro de la espectrofotometría.

El Proyecto
Espectrofotómetro de Lámpara Pulsada de Xenón y Sensor de Imagen Lineal  (nº 00/07494-9); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Lídio Kazuo Takayama – Femto; Inversión R$ 188.278,00 y US$ 2.543,83

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