Las electroválvulas Bürkert son muy apreciadas en la producción de trazadores de PET

El VU University Medical Center (VUmc) de Ámsterdam es un centro de investigación muy reconocido que se ocupa del diagnóstico oncológico; es decir: de la detección de enfermedades tumorales. Dichas enfermedades se pueden detectar con la ayuda de trazadores médicos para el análisis de procesos metabólicos. Este instituto lleva aproximadamente diez años confiando en las electroválvulas Tipo 0127 de Bürkert para la producción de trazadores radiactivos.

La Tomografía por emisión de positrones (PET) sirve para visualizar y caracterizar los procesos biológicos los organismos vivos. Este proceso, complejo y costoso, se emplea en un contexto muy delicado: el diagnóstico preciso de enfermedades oncológicas. Para ello, se hacen visibles los fallos de funcionamiento o las alteraciones patológicas mediante marcadores radiactivos específicos de la enfermedad, los llamados trazadores de PET. De esta manera se pueden planificar con más detalle las intervenciones quirúrgicas con la ayuda de imágenes moleculares, ya que el doctor puede identificar la posición exacta del tumor en el cuerpo.

Un ciclotrón genera sustancias radiactivas directamente en el lugar donde se realiza el examen

Puesto que los trazadores radioactivos de PET tienen un periodo de semidesintegración reducido, es preferible producirlos directamente en el lugar de aplicación. Un requisito previo es contar con una tecnología absolutamente fiable. Para generar las sustancias trazadoras, los centros de investigación como el VUmc de Ámsterdam deben disponer de un ciclotrón propio, en el que se generan sustancias radiactivas.

Un ciclotrón es un acelerador de partículas de tipo circular que cuenta con dos cámaras en forma de «D». Entre ambas cámaras se crea una tensión de aceleración que se va invirtiendo y que es continuamente atravesada por partículas cargadas eléctricamente, que se van acelerando con cada circulación. En la producción de trazadores de PET se utilizan parcialmente valores de radiactividad por encima de 100 GBq (gigabequerel). Por eso, la síntesis debe producirse en su totalidad de forma automatizada en un aislador perfectamente apantallado con plomo y vidrio emplomado.

Laboratorio caliente para trazadores de PET con periodo de semidesintegración reducido

En el VUmc se utilizan isótopos y trazadores con períodos de semidesintegración relativamente bajos (inferiores a veinte minutos). Por eso, el tiempo es un factor importante en el laboratorio, ya que debe haber suficiente material disponible para realizar el consiguiente análisis. En el VUmc los trazadores se utilizan exclusivamente para el diagnóstico en el contexto de la investigación sobre el cáncer que allí se realiza.

El análisis y tratamiento de las moléculas generadas tienen lugar en complejos equipos de procesamiento en el laboratorio, respetando las buenas prácticas de fabricación (GMP o Good Manufacturing Practice) de los «laboratorios calientes» o «hot labs». En dichos laboratorios se investigan las propiedades químicas y fisicoquímicas de los combustibles nucleares irradiados. La manipulación de medicamentos radiactivos o los trabajos con sustancias radiactivas sin aislamiento deben realizarse en laboratorios calientes específicamente diseñados para ello, en instalaciones destinadas a medicina nuclear. Los principios básicos de diseño de un laboratorio caliente se definen, por ejemplo, en la norma DIN 6844. La protección radiológica y la seguridad laboral en general desempeñan claramente un papel especial, y por eso un laboratorio caliente está subdividido en secciones aisladas y apantalladas para la realización de las sucesivas etapas de trabajo.

El diseño del equipo permite la generación de diferentes trazadores

Los equipos que se utilizan en el centro de investigación están destinados a la producción de numerosos trazadores diferentes. Por ese motivo el propio VUmc ha diseñado y construido este equipo, ya que los modelos disponibles en el mercado solamente pueden producir un reducido número de trazadores. Ello exige una estrecha colaboración entre ingenieros, investigadores oncológicos y químicos durante el diseño de la instalación. Debido a los estrictos requisitos de calidad, hay varios fases de trabajo en la producción de los trazadores en las que las electroválvulas Bürkert Tipo 0127 asumen las tareas de control. En un instrumento se utilizan hasta 22 unidades.

Electroválvula basculante de 2/2 o 3/2 vías con diafragma aislante

Tipo 0127

• Cumplen los más altos requisitos de resistencia química
• Formato compacto con anchura de válvula de 16 mm y un valor de Cv de hasta 0,058
• USP Capítulo 87/88 Clase VI
• Diseño flexible para aplicaciones específicas del cliente
• Gran estanqueidad a la contrapresión, excelente facilidad de limpieza y ciclo de trabajo del 100%

En el mezclado, calentamiento, enfriamiento, filtración y concentración de las sustancias radiactivas, trabajan continuamente en un segundo plano, aunque desempeñando un papel importante. En el centro de investigación se llevan utilizando electroválvulas Bürkert cerca de diez años.

Este centro de investigación, ubicado en Ámsterdam, emplea la variante de 2/2 vías como modelo especial, ya que ofrece un espacio para el fluido cada vez más reducido, con una cámara de solo 20 microlitros de volumen interno. Los desarrolladores del VUmc confían en el ETFE (etileno-tetrafluoroetileno) como material del cuerpo, y en el FFKM (perfluoroelastómero) como material de sellado, de calidad especialmente alta. Las válvulas se conectan a través de uniones roscadas UNF, ya que son fáciles de aflojar y no generan volúmenes muertos. Los ajustes específicos del cliente realizados en esta variante de válvula son un claro ejemplo de potencial de la gama Bürkert cuando se trata de personalizar sus productos.

Control completamente automatizado mediante software

Debido a que se utilizan materiales radiactivos, el sistema de laboratorio está completamente automatizado y controlado por ordenador, flanqueado por gruesas paredes de plomo y ventanas de vidrio emplomado, para minimizar la interacción del personal de laboratorio con el equipo. Además, el proceso completo se representa a través de un software. Las válvulas conmutan mediante pulsos de tensión. Si se produce una caída de tensión que afecte al software, la válvula se cerrará. La máquina necesita unos 60 minutos para llevar a cabo todas las etapas de síntesis y formulación, tras los cuales el reactivo producido estará listo para usarse con pacientes.

Uso de electroválvulas en el diagnóstico oncológico avanzado

Al paciente se le inyecta el fluido y, a continuación, con ayuda de un escáner de PET, se generan imágenes de dicho paciente. En dichas imágenes se pueden ver claramente en qué lugares del cuerpo el material radiactivo se ha enriquecido. El diagnóstico mediante PET es muy complicado y costoso; aunque permite a los investigadores poder conocer más a fondo los procesos metabólicos del cuerpo humano y entender mejor el desarrollo del cáncer, con el fin de poder tratar la enfermedad de la forma más adecuada. Las electroválvulas Bürkert aportan también su grano de arena a esta investigación.