Seguridad en el laboratorio de RMN

Los imanes superconductores han contribuido en gran medida al campo de aplicación de la técnica de RMN. Sin embargo, trabajar cerca de campos magnéticos fuertes presenta varios peligros que no se pueden pasar por alto y se necesitan medidas de seguridad adicionales en el laboratorio de RMN.

El artículo destaca los peligros asociados con el laboratorio de RMN y sugiere precauciones de seguridad. Los peligros asociados se deben a:

• Fuertes campos magnéticos
• Uso de líquidos criogénicos
• enfriamiento magnético
• Accidentes por tubos de RMN y manipulación incorrecta de muestras

Fuertes campos magnéticos

Los imanes tienen la propiedad inherente de atraer objetos ferromagnéticos en su entorno. Los imanes superconductores generan campos muy fuertes (20 Tesla o más a frecuencias superiores a 800 MHz). Esto se traduce en intensidades de campo de unos 200.000 gauss o más. Los campos dispersos están presentes en las tres dimensiones alrededor de estos imanes superconductores y tienen una fuerte tendencia a atraer objetos metálicos. De la física básica, sabemos que cuanto más cerca está el objeto del imán, mayor es la atracción. Un objeto de metal comenzará a moverse lentamente al principio, pero en poco tiempo ganará suficiente aceleración y se moverá hacia el imán como un proyectil feroz. Dado que los imanes superconductores no requieren corriente para mantener sus campos magnéticos, debe tenerse en cuenta que, en caso de emergencia, los imanes superconductores no se pueden apagar y dejar encendidos. Las siguientes precauciones son imprescindibles para las personas que trabajan en laboratorios de RMN:

Detectores espectrofotométricos UV-VIS

• No transporte objetos metálicos fuera del área segura claramente marcada en el piso en laboratorios con imanes superconductores
• No se permite la entrada al laboratorio a personas, incluidos visitantes con marcapasos, bioestimuladores y neuroestimuladores. Esto incluye a las personas con implantes articulares o óseos metálicos. Se pueden producir lesiones graves o incluso la muerte si estos dispositivos fallan en presencia de campos magnéticos tan fuertes.
• Los relojes, monedas, joyas, tarjetas bancarias con bandas magnéticas deben dejarse fuera del laboratorio.
• No se deben introducir herramientas ferrosas como destornilladores, llaves inglesas o pinzas, ya que pueden ser atraídas por el imán a altas velocidades y causar lesiones. También se debe tener cuidado de quitar las espátulas de los bolsillos de la bata de laboratorio.
• Nunca lleve cilindros de gas comprimido a los laboratorios de RMN. Debido a su gran masa, pueden provocar el aplastamiento de miembros o personas entre ellos y los imanes debido a las grandes fuerzas de atracción.
• Utilice vasos Dewar no magnéticos cuando transfiera criógenos al imán.

Los objetos ferrosos pueden perforar el cuerpo del imán debido a la fuerte fuerza de atracción, lo que puede dañar el imán y sus bobinas y hacer que el imán se apague.

Líquidos criogénicos

La superconductividad requiere temperaturas muy bajas. La bobina está hecha de varios cientos de kilómetros de alambre de material superconductor, alojados en dewar de helio líquido. La pérdida por evaporación de helio líquido se minimiza mediante un dewar concéntrico exterior lleno de nitrógeno líquido.

El helio líquido tiene una temperatura de -269°C y el nitrógeno líquido de -196°C. Dichos criógenos plantean peligros como asfixia, congelación y explosiones químicas.

Fluorescencia de moléculas

• Manipule los criógenos con guantes protectores, gafas protectoras y zapatos de seguridad cerrados
• La suplementación repetida es necesaria. Los vasos Dewar sueltos pueden conducir a la condensación de oxígeno de la atmósfera. Cuando los niveles de oxígeno se acumulan, puede ocurrir una combustión rápida o una explosión si los materiales en contacto son combustibles.
• Transfiera líquidos criogénicos muy suave y lentamente para evitar salpicaduras

Extinción de imanes

El enfriamiento del imán ocurre cuando un imán pierde repentinamente su superconductividad. Debido a la falla de la bobina superconductora o del sistema criogénico, la bobina se vuelve resistiva y genera calor que conduce a la expansión explosiva del gas helio del imán. El rápido escape de helio desplaza el aire de la habitación y esto puede provocar asfixia en el espacio confinado del laboratorio. En tal situación, abandone el laboratorio inmediatamente e indique a las demás personas presentes que también evacuen.

El agotamiento de los niveles de oxígeno por debajo del 18% en el medio ambiente comienza a mostrar deficiencias de oxígeno y los niveles de oxígeno que caen por debajo del 6% pueden provocar la muerte súbita. Es recomendable instalar monitores de nivel de oxígeno en el laboratorio con alarmas audibles cuando el nivel de oxígeno cae por debajo de niveles inseguros.

Manipulación incorrecta de tubos y muestras de RMN

Los tubos de RMN tienen paredes delgadas y se rompen con facilidad. La mayoría de los accidentes ocurren durante el proceso de cobertura e inserción en el imán.

¿En qué se diferencian la fluorescencia, la fosforescencia, la bioluminiscencia y la quimioluminiscencia?

• En lugar de usar los dedos, use la palma de la mano para sostener el tubo cerca del rotor e insértelo con la mínima fuerza.
• Utilice una fuerza mínima para cerrar el tubo
• No utilice tuberías que estén agrietadas, rayadas o dañadas
• Envuelva cuidadosamente la cinta de etiquetado alrededor del extremo superior del tubo o, mejor aún, péguela en la parte superior de la tapa. Nunca pegue etiquetas o solapas de papel en las tuberías, ya que pueden interferir con la rotación de la turbina.
• No olvide presionar el botón de elevación de aire para insertar el tubo de muestra; de lo contrario, podría dañar el tubo o la máquina.

Los siguientes artículos estarán dedicados al campo de aplicación de la técnica de RMN.

• Las muestras rotas pueden causar lesiones o dar lugar a liberaciones peligrosas de productos químicos tóxicos
• También se necesitan disolventes para disolver las muestras. Lea con antelación las instrucciones de seguridad de dichos disolventes y tome las precauciones de manipulación necesarias.
• Los imanes de RMN son largos y, a menudo, se incluyen escaleras de tijera para facilitar la carga de la muestra. Sube con cuidado las escaleras, teniendo cuidado de no perder el equilibrio.