VIDRARIAS E UTENSÍLIOS DE LABORATÓRIO

Universidade Federal Fluminense Departamento de Biologia Celular e Molecular Disciplina de Iniciação à Pesquisa I Professoras responsáveis: Lídia Amorim e Patricia Burth. VIDRARIAS E UTENSÍLIOS DE LABORATÓRIO

VIDRARIAS Balão de fundo redondo: É mais usado para o aquecimento de líquidos e reações com desprendimento de gases e para liofilização de amostras. Fig. 1: Balões de fundo redondo Balão Volumétrico: Recipientes de vidro que permitem medir com precisão volumes fixos de líquidos. É rigorosamente calibrado a determinada temperatura, não podendo ser aquecido ou submetido a mudanças bruscas de temperatura. Existem balões cuja capacidade varia de 5 ml a 2.000 ml. São utilizados para a preparação das soluções de reagentes em concentrações exatas, particularmente de soluções padrões. Os balões volumétricos estão calibrados para um volume exato de um líquido e não devem ser usados para transferir volumes. Pode ou não conter rolha esmerilhada. Fig. 2 - Balões volumétricos com diferentes capacidades 2

Bastão de vidro: O bastão de vidro é utilizado para misturar substâncias facilitando a homogeneização. Auxilia também na transferência de um líquido de um recipiente para outro. Fig. 3: Bastões de vidro Bécker: É de uso geral em laboratório. Recipiente de diversos volumes usado em reações, para dissolução, pesagem ou aquecimento de substâncias, podendo ser de vidro ou plástico. De modo muito grosseiro efetua-se medidas com o copo de Becker, pois a sua medida é muito imprecisa. Se utilizado para aquecimento, deve ser colocado em tripé com a proteção da tela de amianto sobre o Bico de Bunsen ou diretamente sobre a placa de aquecimento. Pode ser graduado ou não. Feito de vidro pyrex refratário o bécker pode ser utilizado em uma ampla faixa de variação de temperatura. Fig. 4: Bécker em diversos volumes Erlenmeyer: Frascos de vidro, empregados na dissolução de substâncias, em titulações, aquecimento de líquidos e em reações químicas. Sua capacidade é variável. Podem ter ou não rolha esmerilhada, podendo também ser graduados ou não. Seu diferencial em relação ao bécker é que este permite agitação manual, devido ao seu afunilamento, sem que haja risco de perda do material agitado. 3

Fig. 5: Erlenmeyer Kitassato: É constituído de um vidro espesso e um orifício lateral utilizado para efetuar filtrações a vácuo. Para esse procedimento o orifício lateral é ligado a uma bomba de vácuo, por uma pequena mangueira e o filtro ajustado a boca do kitassato. A bomba, quando ligada, diminui a pressão no interior do kitassato, e essa diferença entre a pressão externa (atmosférica) e a interna (do kitassato) facilita a passagem da fase líquida pelo material filtrante. Fig. 6: Kitassato Funil de vidro: Ele é utilizado nas operações envolvendo líquidos, na transferência, na retenção de partículas sólidas através da filtração e como suporte para papel de filtro. Deve ser sempre usado apoiando-o em anel de ferro apropriado, preso em suporte apropriado e nunca apoiado sobre o frasco de acondicionamento. Existente em diversos diâmetros. 4

Fig. 7: Funis de vidro Pipetas: As pipetas são utilizadas para transferências (precisas ou não) de volumes de líquidos. Podem ser de vidro ou plástico. Existem três tipos de pipetas, as volumétricas, as graduadas e a Pasteur. As volumétricas só permitem pipetar um volume único de líquido, já as pipetas graduadas permitem a transferência de diferentes volumes. A fração numérica no extremo superior indica a gradação: por exemplo: 1 in 1/10 significa para a pipeta de volume total de 1mL, cada divisão corresponde a um volume de 0,1 ml. Ainda deve ser reconhecida uma diferença importante: as pipetas (seja de um tipo ou de outro) possuem uma ou duas listras no extremo superior. A existência de duas listras significa que quando o liquido é despejado, o que restar dentro da pipeta deve ser extraído (ou soprado). O caso contrário acontece justamente com as pipetas que possuem uma listra. É importante neste ponto considerar que diferentes tipos de soluções podem ter distinta viscosidade e/ou tensão superficial, com o qual um especial cuidado deve ser tomado quando se pipeta um líquido viscoso com uma pipeta de duas listras. Existe também a pipeta Pasteur, que possui um bulbo em sua extremidade, não é graduada e permite medir volumes sem precisão. A B C Fig. 8: Pipetas A) volumétrica, B) graduada e C)Pasteur 5

Placa de Petri: Recipiente de vidro ou plástico muito utilizado para cultura de bactérias. É constituído por duas partes: uma base (recipiente menor) e uma tampa (recipiente maior). Para se usar em microbiologia, a placa é parcialmente cheia com ágar, onde estão misturados alguns nutrientes, sais e aminoácidos, de acordo com as necessidades específicas do metabolismo do micróbio a estudar. Depois do ágar solidificar, é então colocado o inoculo do micróbio a ser cultivado. Além deste uso, é freqüente utilizar a placa de Petri para observar a germinação das plantas e de grãos de pólen, entre outros usos. Fig. 9: Placa de Petri Proveta: É empregada nas medições aproximadas de volumes de líquidos (precisão de até 0.5 %). Há provetas cuja capacidade varia de 5 ml a 2.000 ml. Não deve ser aquecida. Pode ser graduada ou não, de plástico ou vidro e com ou sem rolha esmerilhada. Fig. 10: Provetas 6

Tubo de ensaio: Empregado para fazer reações em pequena escala, principalmente em testes de reação em geral. Pode ser aquecido com movimentos circulares e com cuidado diretamente sob a chama do Bico de Bunsen. Fig. 11: Tubos de ensaio OUTROS UTENSÍLIOS Barra magnética: Auxilia na mistura de soluções, podendo ser de vários tamanhos. Também conhecida como bailarina ou peixe, a barra é recoberta com teflon protegendo-a contra a corrosão de substâncias usadas na solução. A escolha do tamanho da barra para ser usada na mistura das soluções está diretamente relacionada com o tamanho do recipiente e do volume de solução. A mistura é feita com a utilização de um agitador magnético, que por sua vez, possui um imã giratório que faz com que a barra magnética no recipiente gire e misture a solução. Ao terminar a solução, a barra pode ser imobilizada por uma maior do lado de fora o que facilita a passagem da solução misturada para o balão onde será avolumada. Fig. 1: Barras magnéticas Bico de Bunsen: Fonte de aquecimento mais utilizada em laboratórios. Atualmente vem sendo substituído por chapas de aquecimento. Possui um orifício para a entrada de oxigênio. Quanto maior a entrada de oxigênio, maior será a combustão e mais azul será a sua chama. 7

Fig. 2: Bico de Bunsen Eppendorf: Tubo de plástico, com tamanhos diversos, empregado em pesagens de reagentes sólidos (alguns gramas no máximo), na prática da reação de polimerização em cadeia PCR, no armazenamento e conservação de pequenas quantidades de materiais (incluindo células), podendo também, servir de recipiente para centrifugação. Fig. 3: Tubos eppendorf Micropipeta: Utilizada para transferir pequenos volumes. Podem pipetar volumes fixos ou variáveis como, por exemplo, 0,5-10 µl, 20-200 µl e 200-1000 µl. Antes da pipetagem uma ponteira própria para o modelo da pipeta é colocada. Existem três tipos de ponteiras: Brancas usadas para pipetagem de 0,5 a 10 µl; Amarelas usadas em pipetagem de 5 a 200 µl; e Azuis usadas em pipetagem de 100 a 1000 µl. 8

A B Fig. 4: A)Modelos de pipetas de volumes variados; B) ponteira de 5 a 200 µl Pêra e Pipetador Pi-Pump: Utilizados acoplados a pipeta para sugar e expelir líquidos, importante no manuseio de substâncias corrosivas e perigosas. A B Fig. 4: A)Pipetador Pi-Pump e B)Pêra Tripé e tela de amianto: O tripé é um sustentáculo utilizado em aquecimentos de soluções em vidrarias diversas de laboratório. É utilizado em conjunto com a tela de amianto, um suporte para as peças a serem aquecidas. O amianto tem a função de distribuir uniformemente o calor recebido pelo bico de Bunsen. 9

Fig. 5: Erlenmeyer em tripé com tela de amianto sobre o Bico de Bunsen Tubos polipropileno (chamados de tubo Falcon): Utilizados para armazenamento e conservação de materiais e também centrifugação. Podem ser ou não graduados, de volume de 15 ml e 50 ml. Fig. 6: Tubos de polipropileno Câmara de Neubauer: É o instrumento mais utilizado para contagem de células. Consiste no método mais simples, mais barato e mais antigo de se realizar a contagem de células. Além disso, pode-se visualizar o que está sendo contado e a viabilidade celular também pode ser analisada por este método. A área total da câmara de Neubauer, ocupada por 25 campos de contagem, corresponde a uma área total de 1 mm 2 (1 mm de cada lado). Sabendo-se que a lamínula fica a 0,1 mm acima da câmara, esta área comporta o volume de 0,1 mm 3. Este dado é importante quando se quer descobrir o número de células por ml de solução. 10

A B Fig. 7: A)Câmara de Neubauer, B) Esquema das marcações observadas ao microscópio Garrafa para Cultura de Células: Utilizada para a manutenção de cultura celular dos mais variados tipos. Existente em diferentes tamanhos. Essas garrafas são mantidas dentro da estufa nas posições horizontal (possibilitando a formação de um tapete de células aderidas à face da garrafa-células aderentes) ou vertical (células em suspensão). A observação das células em cultura só poderá ser feita com um Microscópio Invertido. Fig 8: Garrafas de cultura celular 11

Vórtex: Aparelho que possui um copo giratório e que é utilizado para misturar soluções em tubos Falcon, tubos de ensaio, eppendorfs, etc. A velocidade de rotação pode ser ajustada de modo a obter uma velocidade adequada para que o líquido não vaze. Fig. 9: Vórtex ou agitador Agitador magnético: Também chamado de placa agitadora magnética, é formado por uma placa metálica que possui um imã giratório por baixo. É usado para misturar soluções em recipientes que permitam a colocação de uma barra magnética. Além de ser possível regular a velocidade de rotação do imã, alguns modelos também possuem a função de aquecimento. Fig. 10: Agitador magnético Bomba de vácuo: Equipamento capaz de criar vácuo em recipientes acoplados, como kitassatos ou sistemas de filtração. Fig. 11: Bomba de vácuo 12

Banho-maria: Equipamento usado para manter a água em seu interior a uma determinada temperatura, muito útil, por exemplo, durante reações enzimáticas. Existem desde modelos bem simples, compostos unicamente por um recipiente e uma resistência elétrica para esquentar a água, até os mais sofisticados, que permitem um ajuste preciso da temperatura e podem ter um sistema de circulação de água, para manter a temperatura mais uniforme. Fig. 12: Banho-maria com ajuste de temperatura Balanças: Aparelhos usados para fazer pesagens. É importante mantê-las em superfícies planas e sem oscilações, para que haja o mínimo de interferência possível nas medições. Também é importante identificar a capacidade máxima da balança e sua precisão, para não danificá-la e escolher o tipo mais adequado para cada uso. Podem ser classificadas em 2 tipos: semianalíticas (podem ter precisão de 2 a 3 casas decimais e geralmente suportam capacidades maiores) ou analíticas (precisão de 4 casas decimais; as pesagens devem ser feitas com as portas de vidros fechadas, pois eventuais correntes de vento podem interferir na medição). A B Fig. 13: A) Balança semi-analítica; B) Balança analítica 13

Potenciômetro (phmetro): Aparelho que faz medições de ph através de um eletrodo de vidro que fica mergulhado na solução. Existem modelos portáteis e de mesa e com ou sem termômetro para compensação de temperatura. É importante lembrar que todo phmetro deve ser calibrado antes de sua utilização; caso ele não tenha termômetro, tanto os padrões de calibração quanto as soluções a serem analisadas devem estar à temperatura ambiente. Se o aparelho tiver termômetro ou algum sistema de compensação de temperatura, tanto os tampões de calibração quanto as demais soluções devem estar à mesma temperatura. Fig. 14: Diferentes modelos de phmetro Centrífugas: Aceleram o processo de decantação graças à força centrífuga gerada através de um movimento de rotação. É muito importante que os tubos sejam equilibrados quando colocados na centrífuga, ou seja, tubos que ficarem um de frente para o outro em relação ao eixo de rotação devem ter sempre o mesmo peso ou o mesmo volume, caso as soluções em ambos sejam iguais. Centrífugas mal equilibradas podem causar sérios acidentes, tais como deslocamento por causa das vibrações e danos ou até quebra do eixo da centrífuga. Também é importante adequar os espaços para colocação das amostras de acordo com a espessura do tubo utilizado, usando adaptadores quando necessário. De acordo com o tipo de rotor, elas podem ser classificadas em centrífugas de rotor móvel ou horizontal (o compartimento das amostras é móvel e durante a rotação os tubos ficam num plano horizontal) ou de rotor fixo (o compartimento das amostras é fixo e durante a rotação os tubos permanecem sempre num determinado ângulo em relação ao eixo de rotação). Há ainda uma outra classificação de acordo com a velocidade que a centrífuga é capaz de alcançar, que pode ser vista na tabela abaixo: 14

Baixa velocidade Alta velocidade Ultracentrífuga Faixa de velocidade (rpm) 1-6000 1000-25000 20 80000 RCF máximo (g) 6000 50000 600000 Refrigeração algumas sim sim Vácuo não algumas sim A conversão entre as unidades rpm e xg (força gravidade) pode ser feita utilizando-se um gráfico chamado nomograma ou de acordo com a equação: RCF = 1,19x10-5. rpm 2. raio médio do rotor A B C 15

D Fig. 15: A) Centrífuga de baixa velocidade com rotor móvel; B) Centrífuga de roto fixo especial para eppendorfs; C) Rotor fixo para centrífugas de baixa e alta velocidade; D) Nomograma para força gravitacional (http://homepages.gac.edu/~cellab/appds/appd-f.html) Estufas: Podem ser divididas em 3 categorias: estufas de secagem e/ou esterilização (podem chegar até 200 ou 300 C e esterilizam materiais pelo método do calor seco, ou seja, sem o uso de vapor d água; muito usada para esterilizar materiais metálicos e/ou cortantes); estufas de 16

cultura sem CO 2 (normalmente usadas para cultivo de microorganismos, tais como bactérias) e estufas de cultura com CO 2 (usadas para manutenção de culturas de células animais; o CO 2 ajuda na manutenção do ph do meio de cultura). A B Fig. 16: A) Estufa de secagem; B) Estufa de cultura com CO 2 Capela: Equipamento usado para exaustão de gases tóxicos ou de vapores nocivos provenientes de soluções. É importante lembrar que a capela não cria um ambiente asséptico e portanto não deve ser usada para trabalhos como cultura de células, etc. Fig. 17: Capela de exaustão de gases 17

Cabine de Fluxo Laminar: Cria um ambiente estéril em seu interior, permitindo o trabalho com materiais que não podem ser contaminados e/ou que possam contaminar o manipulador. O ar entra no aparelho num fluxo unidirecional, passa por um filtro microbiológico antes de entrar em contato com o material e antes da sua liberação para o meio externo. Também possui uma lâmpada capaz de emitir luz ultravioleta, usada para esterilizar o ambiente antes e após o trabalho. No entanto, todo o material de trabalho deve estar estéril antes de ser colocado dentro do fluxo; este não deve ser usado para esterilizar material. Além disso, o fluxo laminar também não deve ser usado como capela de exaustão, pois gases tóxicos podem danificar o aparelho. Existem cabines com níveis de segurança classes I, II e III, que diferem no funcionamento, na trajetória do ar e na aplicabilidade. A B C 18

Fig. 18: A) Cabine de fluxo laminar classe II; B e C) Esquemas de funcionamento de cabines de fluxo laminar classes II e III, respectivamente. As áreas tracejadas representam os filtros microbiológicos. Espectrofotômetro: Aparelho que usa a energia luminosa para fazer quantificação de substâncias em solução. O feixe luminoso atravessa a amostra e um detector (célula fotoelétrica) é capaz de quantificar a fração da energia luminosa que foi transmitida e convertê-la em absorvância (fração da energia luminosa absorvida). As dosagens podem ser realizadas, pois a absorvância é proporcional à concentração da solução. Existem modelos que trabalham somente com a faixa visível do espectro de luz; outros são capazes de trabalhar com as faixas do ultravioleta e/ou do infravermelho. Fig. 19: Espectrofotômetro Autoclave: Aparelho de esterilização que utiliza o método do calor úmido. Ela trabalha com o mesmo princípio de uma panela de pressão: quando ela é fechada e a água começa a esquentar, a pressão em seu interior aumenta. Por isso, a água só entra em ebulição a 120 C, matando os microorganismos em seu interior. Não deve ser usada para esterilizar materiais metálicos e/ou cortantes (enferrujam e perdem o corte) nem termolábeis (ex: alguns meios de cultura). 19

Fig. 20: Autoclave Destilador: Aparelho purificador de água através da destilação (evaporação seguida de condensação). Fig. 21: Destilador Galões de N 2 líquido: Nesse recipiente é possível manter material biológico conservado à - 196 C por longos períodos. Quando usado para cultura de células, é necessário o uso de criopreservadores (ex: glicerol ou DMSO 10%), que evitam a formação de cristais de gelo que poderiam romper as células. No entanto, essa técnica não é aplicável a todos os tipos de células e cada tipo celular possui um protocolo de congelamento e um período de viabilidade. 20

Fig. 22: Galões para armazenamento de amostras em N 2 Liofilizador: Aparelho usado para promover a liofilização de vários materiais, método de conservação também bastante duradouro. Os materiais são congelados em recipientes apropriados e o aparelho promove a extração total da água presente na amostra por sublimação. Assim é obtido um extrato seco que pode ser armazenado por longos períodos, bastando uma simples hidratação. Fig. 23: Liofilizador 21