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Existen varios métodos disponibles para la caracterización de las propiedades relacionadas con la nanoescala (por ejemplo, ultracentrifugación analítica (AUC), microscopía electrónica de barrido/microscopía electrónica de transmisión (SEM/TEM) y dispersión dinámica de luz (DLS)10,11). Sin embargo, estas técnicas carecen de la simplicidad de UV-Vis para obtener resultados primarios en la caracterización de NMs12,13. UV-Vis es un instrumento común incluso en laboratorios no tan bien equipados, lo que lo convierte en una herramienta inmejorable para la caracterización de NMs6. Al caracterizar los NM, es importante considerar las limitaciones, fortalezas y debilidades de las técnicas a aplicar. En el espectrómetro UV-Vis, el haz de luz pasa a través del compartimento de la muestra dando como resultado valores de absorción; como resultado, las vibraciones externas, la luz exterior, los contaminantes y el rendimiento del usuario pueden interferir con la medición y los resultados4,12. Del mismo modo, al trazar una curva de calibración para determinar el tamaño de una muestra desconocida, es importante registrar todas las mediciones necesarias para construir la calibración, ya que los factores faltantes pueden contribuir a las variaciones entre las mediciones y los usuarios.
Por ejemplo, la alta variación en la media absmax global de la muestra desconocida podría estar relacionada con diferencias entre los laboratorios debido a la dependencia entre la intensidad del haz, la posición y el propio instrumento17,18. Además, los datos faltantes para el tamaño de 100 nm del laboratorio 5, debido a un problema de contaminación, también pueden contribuir a las altas diferencias entre los resultados, ya que los datos faltantes pueden haber afectado la curva de calibración y la ecuación polinómica trazada utilizada para calcular el tamaño de la suspensión Desconocida de AuNP. Ciertamente, la reproducibilidad entre protocolos y laboratorios puede ser complicada, ya que muchos factores pueden contribuir a la falta de consistencia en las actividades de laboratorio, lo que resulta en que los investigadores ocasionalmente no puedan reproducir los hallazgos de otros laboratorios, lo que puede conducir a un progreso científico más lento, pérdida de tiempo, dinero y recursos19. La caracterización exitosa de las propiedades fisicoquímicas de los NM, particularmente el tamaño, requiere un método fácil de ejecutar por parte de todos los laboratorios participantes, que en su mayoría puede abordarse siguiendo una replicación sistemática y conceptual, como la creación de un POE, el entrenamiento de instrumentos y evitando el uso de muestras mal identificadas o contaminadas cruzadamente15,19.
Del mismo modo, la calidad y la estabilidad de la suspensión coloide también son factores importantes a considerar, ya que los cambios en sus propiedades fisicoquímicas pueden conducir a diferentes resultados. Por lo tanto, para garantizar su estabilidad durante períodos más largos, las suspensiones de nanopartículas deben almacenarse en la oscuridad a 4 ° C. Asimismo, durante el proceso de envío, las muestras alicitadas deben mantenerse frías, ya que los largos períodos a temperatura ambiente pueden dar lugar a una agregación significativa20. Además, para superar las fallas en la caracterización de NM, es necesario proporcionar acceso a los datos originales, protocolos y materiales de investigación clave entre los laboratorios colaboradores, especialmente, al evaluar la competencia, consistencia y confiabilidad a través de un ILC15. Hacer que estos factores sean claros y accesibles es clave para lograr una caracterización exitosa de NM por parte de cualquier laboratorio o equipo. Ignorar estos aspectos puede resultar en una falta de reproducibilidad, precisión y resultados engañosos o erróneos15. Aunque se ha demostrado que la espectroscopia UV-Vis es el estándar de oro en la caracterización de NM, puede explotarse en muchos otros campos, ya que permite la determinación cuantitativa de un rango dinámico extendido de soluciones en compuestos inorgánicos y orgánicos6,21.
Además, UV-Vis se puede combinar fácilmente con otras herramientas para medir una gran variedad de atributos, mejorando así la calidad de cualquier análisis22. Sobre la base de estas características, UV-Vis es ampliamente utilizado en muchas áreas, como en el campo biofarmacéutico mediante la medición de espectros UV-Vis en soluciones de proteínas de alta concentración, en el control ambiental al comparar similitudes entre contaminantes y sus impurezas relacionadas con el producto en tiempo real, en plantas de tratamiento de aguas residuales industriales como parte de las regulaciones para la determinación del color de las aguas residuales y el nivel de aceptabilidad22, 23. Ciertamente, a medida que la tecnología progresa y las características y la experiencia más avanzadas están disponibles en espectrofotometría, se ampliarán aún más las aplicaciones y los parámetros que se pueden medir utilizando esta técnica22. Por ejemplo, en aplicaciones de campo, la espectrometría UV-Vis en línea es una herramienta valiosa para monitorear numerosos parámetros en tiempo real y en varios tipos de líquidos, lo cual es una característica excepcional entre los sistemas de sensores en línea22.
La ILC descrita aquí fue diseñada como una prueba del SOP desarrollado para UV-Vis entre seis laboratorios participantes involucrados en el proyecto H2020 ACEnano. El análisis de los resultados demostró que una CIT proporciona información valiosa para permitir la confianza técnica en un método interno para la caracterización de NM por parte de cada laboratorio participante. La recopilación de datos en una plantilla establecida confirmó la consistencia y la interpretación más rápida de los resultados y proporcionó un modelo para la estimación del tamaño de una muestra de AuNP desconocida, que también mostró repetibilidad entre los resultados cuando se incluyeron suficientes puntos en la curva de calibración. Además, los resultados validaron la efectividad de UV-Vis para la caracterización de NM, así como la importancia de la creación de protocolos de mejores prácticas. Este enfoque ofrece además la oportunidad de que el procedimiento aplicado contribuya al desarrollo de un marco legislativo a través de protocolos de caracterización reproducibles de NM basados en la selección de métodos y la interpretación de datos que sean pertinentes para los reguladores de acreditación y los organismos de gestión de la investigación.