Microanálisis

Qué es el microanálisis

El término combina dos raíces griegas. El prefijo micro procede de μικρός (mikrós), "pequeño". Análisis viene de ἀνάλυσις (análysis), formado por el prefijo ἀνά (aná, "hacia arriba" o "de nuevo") y el sustantivo λύσις (lýsis, "disolución"), derivado del verbo λύειν (lýein, "desatar" o "soltar"). Unidas, ambas raíces describen con bastante fidelidad el proceso: descomponer la materia hasta identificar sus componentes, pero trabajando a una escala mínima.

En su acepción química, el microanálisis identifica y cuantifica los componentes de una muestra empleando cantidades de sustancia muy por debajo de las que exige el análisis ordinario. La Real Academia Española define el análisis, en su acepción química, como la determinación de la composición química de una sustancia. El microanálisis aplica ese mismo principio a masas o volúmenes reducidos, del orden del miligramo, el microlitro o incluso menos.

Escalas y métodos empleados

No existe un límite universal que separe el microanálisis del análisis ordinario. Distintos autores sitúan la frontera en torno a los diez miligramos o el mililitro de muestra. Las clasificaciones clásicas de la química analítica, sin ser del todo coincidentes entre sí, distinguen varios escalones: el macroanálisis exige más de cien miligramos; entre diez y cien se sitúa el semimicroanálisis; por debajo, ya en terreno del microanálisis propiamente dicho, se trabaja con cantidades que a veces no llegan al miligramo, y que reciben entonces el nombre de ultramicroanálisis.

Para llegar a esas cantidades hacen falta instrumentos de una sensibilidad considerable: microbalanzas capaces de apreciar diferencias de microgramos, técnicas espectroscópicas como la ultravioleta visible o la infrarroja, la resonancia magnética nuclear o la espectrometría de masas. Ninguna de ellas sustituye al principio químico de fondo. Solo permiten aplicarlo a una escala antes inabordable.

Origen histórico

El desarrollo del microanálisis cuantitativo se debe en buena medida a Fritz Pregl, médico y químico austriaco que dedicó buena parte de su carrera a estudiar la composición de los ácidos biliares, unas sustancias de las que solo podía disponer en cantidades ínfimas. En 1912 logró medir con precisión el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el azufre y los halógenos de muestras de apenas cinco a trece miligramos; años después redujo esa cifra a entre tres y cinco. El reconocimiento llegó en 1923, cuando la Real Academia Sueca de las Ciencias le concedió el Premio Nobel de Química por la invención de estos métodos.

Aplicación en el ámbito médico y de laboratorio

En medicina, el microanálisis resulta especialmente útil cuando la muestra disponible es limitada por naturaleza: la sangre capilar de un recién nacido, una biopsia de tamaño reducido o un fluido obtenido por punción. El cribado metabólico neonatal, la conocida prueba del talón, es un ejemplo cotidiano: a partir de unas gotas de sangre seca sobre papel de filtro, la espectrometría de masas en tándem permite cuantificar de forma simultánea varias decenas de metabolitos. Sin estas técnicas microanalíticas, semejante volumen de información exigiría muestras de sangre incompatibles con el tamaño de un recién nacido.

Otros campos de la medicina de laboratorio recurren a principios equivalentes: la toxicología forense, que con frecuencia trabaja con restos biológicos escasos, o la histoquímica, que analiza componentes moleculares directamente sobre cortes de tejido de espesor microscópico.

Diferenciación con conceptos afines

El microanálisis no equivale a la microscopia. Esta última observa la estructura de una muestra mediante amplificación óptica o electrónica, mientras que el microanálisis determina su composición química, con independencia de que la muestra se observe o no al microscopio. Tampoco debe confundirse con el análisis en sentido amplio, que carece de restricción alguna sobre la cantidad de sustancia empleada. La cromatografía y la espectroscopia, por su parte, no son sinónimos de microanálisis, sino técnicas que, entre otras, pueden aplicarse a esa escala reducida. Y la obtención de la muestra (la biopsia, por ejemplo) es un paso previo y distinto del análisis que después se practica sobre ella.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede la palabra microanálisis?

Del griego. Micro deriva de mikrós, "pequeño"; análisis, de análysis, formado por aná ("hacia arriba" o "de nuevo") y lýsis ("disolución"). El conjunto apunta a un examen de la materia llevado al límite de la escala.

¿Qué cantidad de muestra necesita un microanálisis?

Depende de la técnica y del autor consultado, pero como orientación general se manejan cantidades de entre uno y cien miligramos, con el ultramicroanálisis trabajando ya en el terreno del microgramo.

¿Quién inventó el microanálisis?

Fritz Pregl, en la primera década del siglo XX. Su trabajo sobre el análisis elemental de sustancias orgánicas en cantidades mínimas le valió el Premio Nobel de Química de 1923.

¿Es lo mismo que la microscopia?

No. La microscopia amplía y observa; el microanálisis determina de qué está hecha la muestra. Pueden combinarse, pero responden a preguntas distintas.

¿Se emplea el microanálisis en el diagnóstico habitual?

Sí, con más frecuencia de la que suele percibirse. El cribado neonatal que se realiza a todos los recién nacidos mediante una punción en el talón es, en esencia, un microanálisis: bastan unas gotas de sangre seca para detectar decenas de metabolitos por espectrometría de masas. La sangre capilar cumple hoy la misma función que hace un siglo cumplían los pocos miligramos de bilis con los que trabajaba Pregl: permitir un análisis riguroso cuando la cantidad disponible es limitada. Otras áreas, como la histoquímica o la toxicología forense, recurren a principios semejantes.

Referencias

1. Real Academia Española. Análisis. Diccionario de la lengua española. dle.rae.es
2. The Nobel Prize. Fritz Pregl, biographical. Nobel Prize Outreach. nobelprize.org
3. Oficina de Transferencia de Conocimiento, Universidad Complutense de Madrid. Microanálisis elemental: el estudio de los elementos químicos de la vida. ucm.es
4. National Center for Biotechnology Information. Sangre capilar, más allá de una historia de dinosaurios y unicornios. ncbi.nlm.nih.gov