Guía de cubetas de fluorescencia: pulido en cuatro caras, materiales y volumen
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Una cubeta de fluorescencia es una cubeta de cuarzo pulida en las cuatro caras (no solo en dos como una cubeta de absorbancia estándar) para permitir la geometría de recogida de emisión a 90°, la configuración habitual de fluorómetros como el Horiba Fluoromax, el PerkinElmer LS-55 y el Agilent Cary Eclipse. Se prefiere el grado JGS1 o JGS2 para evitar la fluorescencia de fondo de las impurezas del vidrio óptico. Las opciones de volumen van desde 50 µL (microfluorescencia) hasta 4 mL (estándar de 10 × 10 mm).
En esta página
- Por qué la fluorescencia necesita una cubeta distinta
- Las 6 superficies de una cubeta
- Calidad del pulido: las cifras que importan
- Autofluorescencia: el asesino silencioso
- Paso de luz y volumen de muestra
- Aperturas abiertas frente a enmascaradas
- Tapa, septo y extinción por oxígeno
- Compatibilidad con fluorómetros
- Consejos de preparación de muestra
- Árbol de decisión
- Productos recomendados
- Preguntas frecuentes
Espectroscopía de fluorescencia · Guía de cubetas
Elija la cubeta de fluorescencia adecuada: pulido en cuatro caras, baja autofluorescencia, volúmenes mínimos
🔧 ¿Ve espectros extraños? Burbujas, franjas de interferencia, deriva de la línea base, líneas base inclinadas, ruido — diagnostique 8 síntomas habituales de UV-Vis en nuestra Guía de resolución de problemas de UV-Vis con un triaje de 3 pasos «gire la cubeta» que aísla los problemas de cubeta frente a los del instrumento en 30 segundos.
Las cuatro caras laterales pulidas ópticamente, rugosidad RMS inferior a 2 nm y un sustrato que no le devuelve un brillo propio — lo que de verdad importa al comprar una cubeta de fluorescencia, y cómo evitar los cuatro errores que arruinan su espectro.
190–2500 nm
Rango del cuarzo JGS1
≤2 nm RMS
Pulido premium
Desde 5 µL
Volúmenes submicro
Revisado por el equipo técnico de MachinedQuartz. Pulimos, sinterizamos y ensamblamos cubetas de fluorescencia para laboratorios de espectroscopía desde 2013, incluida la línea Four-Way Light Ultra-Micro usada en QC farmacéutico y validación de fluorómetros. Los datos de rugosidad superficial, transmisión y autofluorescencia de esta guía se miden sobre unidades de producción muestreadas al azar, no se toman de fichas técnicas.
Por qué la fluorescencia necesita una cubeta distinta
Una medición de absorbancia UV-Vis es un experimento de un solo eje. La luz entra por la cara frontal de la cubeta, atraviesa la muestra y sale por la cara posterior hacia el detector. Las dos caras laterales nunca ven señal óptica — el fabricante puede dejarlas esmeriladas para ahorrar tiempo de rectificado, y muchas cubetas de absorbancia se venden así.
La detección de fluorescencia es un experimento de dos ejes. La lámpara de excitación entrega fotones UV o visibles a través de una cara; la muestra los absorbe y reemite fotones en todas las direcciones. Como la muestra reemite en toda la 4π esfera, el detector se coloca perpendicular al haz de excitación — normalmente la cara lateral derecha o izquierda — para suprimir la contaminación de la propia fuente de excitación. Esa geometría en ángulo recto es la razón íntegra por la que un fluorómetro puede detectar la emisión frente al fondo de una fuente intensa.
El inconveniente: las caras perpendiculares ahora también transportan señal óptica. Tanto la cara de entrada como la de salida del eje de excitación deben estar pulidas, y las dos caras que flanquean el eje de emisión también deben estar pulidas. Cuatro caras laterales pulidas, no dos — de ahí el término cubeta de cuatro ventanas o con pulido en cuatro caras .
Two-Way Light
2 caras pulidas · solo absorbancia UV-Vis
Four-Way Light
4 caras pulidas · fluorescencia + absorbancia
4-Way + tapón
con tapón de septo · lista para anaerobiosis
Si introduce una cubeta de absorbancia de 2 ventanas en el portacubetas de un fluorómetro, las dos caras laterales esmeriladas actúan como dispersores difusos. Parte del haz de excitación se refleja en la superficie rugosa y rebota directamente hacia la trayectoria perpendicular del detector. El resultado es una línea base situada en el 5–20% de la intensidad de excitación — un suelo de ruido lo bastante grande como para enterrar bajo él la mayor parte de la fluorescencia del analito. A veces los clientes lo intentan a petición de un jefe preocupado por el presupuesto y nos llaman con un instrumento «averiado» que en realidad funciona perfectamente con la cubeta equivocada.
Por la misma razón, una cubeta de 4 ventanas puede sustituir a una de absorbancia de 2 ventanas sin penalización (simplemente no usa las caras pulidas de más). Cuando una misma muestra necesita absorbancia y fluorescencia — habitual en trabajo con nanopartículas, láseres de colorante y fotofísica — comprar una vez una cubeta de 4 ventanas sale más barato que comprar dos cubetas. Consulte la Guía de espectrofotometría UV-Vis para conocer la justificación del lado de la absorbancia.
Las 6 superficies de una cubeta
Toda cubeta rectangular tiene seis superficies: cuatro caras laterales (frontal, posterior, izquierda, derecha), una abertura superior y una base. Cada cara cumple una función óptica distinta y cada una puede dejarse esmerilada, rectificada o acabada con pulido óptico según la aplicación.
Para trabajo de absorbancia las caras frontal y posterior — las caras del paso de luz — deben estar pulidas y paralelas; las dos caras laterales y la base pueden quedar esmeriladas. Para fluorescencia, las cuatro caras laterales deben estar pulidas. La parte superior se deja abierta o lleva un tapón, septo o tapa de PTFE; la base está esmerilada a propósito porque el portacubetas se apoya en ella y una base pulida resbalaría y se desplazaría entre mediciones.
Los fabricantes suelen identificar los tipos de cubeta por el número de caras pulidas:
- Tipo 1 / Two-Way Light: 2 caras pulidas (frontal + posterior). Solo absorbancia UV-Vis.
- Tipo 4 / Four-Way Light: 4 caras laterales pulidas. Absorbancia UV-Vis más fluorescencia.
- Tipo 1F / todo pulido: 4 caras laterales pulidas + superior y base pulidas. Dicroísmo circular (CD) ultravioleta, polarimetría y ciertos experimentos láser donde importa la luz parásita a través de la parte superior/base.
Si en una ficha técnica solo ve «Tipo 4», significa cuatro caras laterales pulidas — la configuración estándar de fluorescencia. MachinedQuartz las cataloga como Four-Way Light en nuestra convención de nomenclatura de SKU.
Calidad del pulido: las cifras que importan
«Pulido» no es una especificación binaria. Las cifras relevantes son la rugosidad superficial (RMS), la planitud y el paralelismo — y varían en un orden de magnitud entre cubetas premium y económicas. Para fluorescencia, la diferencia aparece en su espectro como ruido de la línea base.
| Especificación | Cubeta de fluorescencia premium | Cubeta de absorbancia estándar | Plástico desechable |
|---|---|---|---|
| Rugosidad superficial (RMS) | ≤ 2 nm | 5–10 nm | 20–100 nm (acabado de molde) |
| Planitud | λ/4 @ 633 nm | λ/2 | sin especificar |
| Paralelismo | ≤ 30 arcsec | 1–2 arcmin | sin especificar |
| Transmisión @ 250 nm | > 88% | > 80% | ~0% (opaco) |
Una superficie rugosa dispersa la luz incidente en un cono amplio. Con una rugosidad RMS de 2 nm — pulido premium de cuarzo fundido — el cono de dispersión es tan estrecho que > el 99% del haz de excitación continúa hacia delante hasta la cara posterior y el eje perpendicular solo ve la emisión real de la muestra. A 20 nm RMS, varios por ciento de los fotones de excitación se escapan lateralmente cada vez que el haz cruza una superficie. En una cubeta de 1 cm el haz cruza dos caras (entrada y salida), así que la cubeta se comporta como una pequeña fuente de dispersión incluso antes de añadir muestra.
La planitud importa por un motivo relacionado. Una cara que se comba λ/2 (≈ 316 nm a 633 nm de referencia) actúa como un prisma débil, desplazando el haz decenas de micrómetros entre la parte superior e inferior de la cubeta. Para fluorescencia selectiva en longitud de onda — por ejemplo, anisotropía de fluorescencia o mediciones de polarización — ese desplazamiento se lee como un artefacto de señal.
El paralelismo importa al cambiar de cubeta entre muestras. Si dos cubetas del mismo juego apareado difieren en paralelismo en más de 1 arcmin, el haz llega al detector con un ángulo ligeramente distinto y la intensidad integrada cambia un 1–3%. Por eso los juegos apareados de fluorescencia se venden con el paralelismo especificado a una tolerancia más estricta que las cubetas individuales.
Consejo: Si su proveedor no publica las cifras de RMS, planitud y paralelismo, trate la cubeta como un grado económico. Los fabricantes premium de cuarzo fundido las publican para cada línea de producto — consulte nuestro glosario del método de fabricación para saber qué ofrecen realmente «Standard 80», «Sintered 83» y «Molded 83».
Autofluorescencia: el asesino silencioso
Incluso con una cubeta de 4 ventanas perfectamente pulida, el propio sustrato puede emitir fluorescencia al iluminarlo con UV. Esto se llama autofluorescencia, y es la razón más común de que un experimento de fluorescencia parezca «ruidoso» cuando en realidad el ruido procede de la pared de la cubeta — no de la muestra.
La autofluorescencia procede de impurezas traza y defectos estructurales del sustrato. Los vidrios borosilicato y sodocálcico contienen trazas de hierro, manganeso y contaminantes de tierras raras que fluorescen en el rango de 320–500 nm al excitarse por debajo de 350 nm. Las cubetas desechables de poliestireno y PMMA incluyen aditivos absorbentes de UV y estabilizantes que fluorescen con fuerza en la misma banda. El cuarzo fundido, en cambio, es esencialmente SiO₂ puro con un contenido metálico inferior a 1 ppm; bajo excitación a 280 nm una cubeta JGS1 o JGS2 emite una línea base estadísticamente indistinguible de un recuento de oscuridad.
La conclusión depende de la longitud de onda:
- Excitación por debajo de 300 nm (triptófano a 280 nm, tirosina a 274 nm, fenilalanina a 258 nm): solo funciona el cuarzo de cuarzo fundido. Se prefiere el grado JGS1 porque su transmisión llega hasta 185 nm; el JGS2 es aceptable por encima de 220 nm.
- Excitación de 300–400 nm (NADH a 340 nm, FAD a 380 nm, colorantes BODIPY habituales): el cuarzo sigue siendo preferible; el vidrio óptico de alta calidad (BK7) es aceptable para trabajo de sensibilidad moderada; el borosilicato es arriesgado.
- Excitación por encima de 400 nm (GFP a 488 nm, TAMRA a 555 nm, Cy5 a 633 nm): el vidrio funciona bien, y el poliestireno desechable es utilizable para ensayos de cribado donde se tolera un 5–10% de fondo del material.
El gráfico de abajo sitúa los fluoróforos más comunes en estas zonas de longitud de onda. Haga coincidir el punto más a la izquierda (pico de excitación) con la zona de material que lo contiene — eso le da el material de la cubeta; el punto más a la derecha (pico de emisión) le indica el rango de longitud de onda que su detector necesita ver.
El problema oculto del adhesivo: cubetas Standard 80 en UV profundo
Las cubetas de cuarzo fundido tampoco son todas iguales. El método de fabricación determina si la cubeta tiene algún adhesivo orgánico en el paso óptico:
- Standard 80 Las cubetas se ensamblan a partir de cinco placas rectificadas con precisión unidas con un adhesivo de curado UV o térmico en las juntas. El adhesivo queda a unos milímetros de la apertura óptica. Para trabajo en visible y UV cercano el adhesivo es invisible — pero a 280 nm de excitación algunas formulaciones de adhesivo muestran una débil banda de emisión en torno a 340 nm que se cuela en la ventana del triptófano. La mayoría de los laboratorios nunca lo notan porque su analito es mucho más brillante que el artefacto, pero en mediciones traza aparece como un fondo del 1–3%.
- Sintered 83 Las cubetas se fabrican fundiendo polvo fino de cuarzo en un cuerpo de una sola pieza bajo calor y presión. No hay adhesivo, ni componente orgánico, ni junta con historia térmica en el paso óptico. La transmisión se mantiene por encima del 83% en todo el rango 200–2500 nm y la cubeta tolera solventes fuertes (ácido crómico, piraña, HNO₃ caliente) que destruirían una unidad Standard 80.
- Molded 83 Las cubetas van un paso más allá: toda la cubeta se funde de forma integral a partir de una sola preforma de cuarzo, de modo que el espesor de pared es continuo de cara a cara. La estabilidad térmica llega a 1200 °C; para fluorescencia con excitación en UV profundo la geometría moldeada minimiza cualquier dispersión interna en los límites de las interfaces.
Si su experimento de fluorescencia usa excitación por debajo de 300 nm y le importan los niveles de fondo en la escala del 0,5% — QC farmacéutico de formulaciones de proteínas, trabajo de preparación de molécula única o anisotropía de fluorescencia en fluoróforos pequeños — especifique Sintered 83 o Molded 83 y prescinda por completo de la línea Standard 80. Para la comparativa completa del método de fabricación consulte la glosario del método de fabricación; para los compromisos del material frente al vidrio sodocálcico y borosilicato consulte cubeta de cuarzo frente a vidrio.
Atención: «cuarzo UV» es un descriptor genérico que algunos vendedores usan para referirse a cualquier cosa con transmisión UV adecuada, incluido vidrio con un fino recubrimiento de cuarzo. Confirme siempre que el cuerpo es cuarzo fundido íntegro (JGS1 o JGS2) y no borosilicato recubierto. Un baño de 30 segundos en HF al 5% se lo dirá — el cuarzo no se ve afectado; los recubrimientos de vidrio se desprenden.
Paso de luz y volumen de muestra
La cubeta de fluorescencia por defecto de 10 × 10 × 45 mm contiene unos 3,5 mL y ofrece un paso de excitación de 10 mm. Sirve para extinción rutinaria, anisotropía y barridos de emisión de muestras moderadamente concentradas. La opción por defecto no siempre es la correcta.
Dos escenarios exigen una geometría distinta:
Muestras de submicrolitros
La ingeniería de proteínas, los extractos de una sola célula y los ensayos de actividad CRISPR-Cas a menudo producen solo 5–50 µL de muestra. Una cubeta estándar de 3,5 mL diluiría esa muestra en dos órdenes de magnitud antes de la medición. Las cubetas submicro lo resuelven con una cámara pequeña dentro de un cuerpo estándar de 12,5 × 12,5 × 45 mm — las dimensiones exteriores siguen encajando en un portacubetas de fluorómetro, pero el volumen de muestra baja a 5, 10, 20, 50 o 100 µL.
La línea Four-Way Light Ultra-Micro de MachinedQuartz cubre volúmenes de 5 µL a 200 µL con un paso de 10 mm. Las cuatro caras laterales están pulidas, así que la misma cubeta sirve para fluorescencia y absorbancia. Consulte la explicación de la dimensión Z para saber cómo se alinea la altura de la cámara con el centro óptico de su fluorómetro — un parámetro que pilla a los compradores primerizos de submicro y produce espectros aparentemente tenues cuando la cámara queda por encima o por debajo del haz.
Muestras concentradas — el efecto de filtro interno
La intensidad de fluorescencia es lineal con la concentración de fluoróforo solo cuando la absorbancia de la muestra a la longitud de onda de excitación se mantiene por debajo de aproximadamente 0,1 en el paso utilizado. Por encima de eso, aparecen dos artefactos: el filtro interno primario (el frente de la cubeta absorbe la excitación antes de que llegue al centro geométrico donde lee el detector) y el filtro interno secundario (los fotones emitidos son reabsorbidos por el fluoróforo en estado fundamental al salir).
La solución más simple es un paso más corto. Cambiar de una cubeta de 10 mm a una de 2 mm reduce la absorbancia efectiva 5×, restaurando la linealidad para muestras de hasta 0,5 OD a la longitud de onda de excitación. A continuación están los pasos de luz que la mayoría de los laboratorios tienen a mano:
| Paso | Volumen (cámara estándar) | Caso de uso |
|---|---|---|
| 10 mm | 3,5 mL macro · 1,4 mL semimicro · 5–200 µL ultramicro | Por defecto; muestras diluidas |
| 5 mm | cámara de 0,7 mL · 1,5 mL | Concentración moderada |
| 2 mm | cámara de 0,35 mL · 0,7 mL | Alta concentración; evitar el filtro interno |
| 1 mm | cámara de 0,14 mL · 0,35 mL | Muy alta concentración; mediciones de tiempo de vida |
Semimicro
350–1750 µL · paso de 5×5 a 10×4 mm
Ultramicro
10–200 µL · paso enmascarado de 10 mm
50 µL Ultramicro
SKU más pedido · QC farmacéutico
La línea de producto cubre cuatro niveles geométricos con el mismo cuerpo exterior de 12,5 × 12,5 × 45 mm — elija el tamaño de cámara que se ajuste a su muestra, no al portacubetas.
Para un tratamiento más profundo de la física del paso de luz, incluido el compromiso de Lambert-Beer en absorbancia, consulte la guía de paso de luz de cubetas y pruebe la calculadora de paso de luz de Lambert-Beer o la calculadora de tamaño de cubeta para una búsqueda rápida de volumen a SKU.
Aperturas abiertas frente a enmascaradas
Una cubeta de 4 ventanas estándar tiene las cuatro caras laterales transparentes de esquina a esquina. Una cubeta enmascarada o de paredes negras recubre dos caras opuestas — normalmente la superior y la inferior — con PTFE negro opaco o cuarzo dopado en negro, de modo que la luz solo puede entrar y salir por una apertura definida en el centro.
Las paredes negras hacen dos cosas. Primero, absorben la luz que de otro modo rebotaría en las superficies internas de la parte superior e inferior y llegaría al detector por el eje perpendicular como reflexión parásita. En fluorescencia de baja concentración — recuento de fotones individuales, titulaciones de fluoróforo diluido y trabajo de recuento de fotones individuales correlacionados en el tiempo — esa contribución de luz parásita puede ser una fuente importante de recuentos de oscuridad. Segundo, la apertura enmascarada define exactamente el volumen de muestra que ve el detector, de modo que se reduce la variación entre cubetas al hacer curvas de calibración.
Los compromisos son reales. El PTFE negro es más difícil de limpiar que el cuarzo pulido desnudo; ciertos solventes (DMF, DMSO a temperatura elevada, piraña caliente) atacan el recubrimiento negro con el tiempo. Las cubetas enmascaradas cuestan aproximadamente 2× una cubeta estándar de 4 ventanas. Para fluorescencia rutinaria a concentraciones de muestra por encima del rango µM, una cubeta abierta de 4 ventanas es suficiente y el gasto extra en cubetas enmascaradas se desperdicia.
Use una cubeta enmascarada cuando:
- La concentración de su fluoróforo está por debajo de 100 nM y observa variación del recuento de oscuridad entre lecturas en vacío y con muestra
- Hace recuento de fotones individuales o espectroscopía de correlación de fotones
- Su fluorómetro tiene un detector de apertura amplia (algunos sistemas de fotón individual de Edinburgh y PicoQuant)
- Necesita cubetas de volumen definido para calibración de juegos apareados en QC farmacéutico
Use una cubeta abierta estándar cuando:
- La concentración está por encima de µM
- Limpia habitualmente con ácido crómico, piraña o solvente caliente (el recubrimiento negro es un punto de desgaste)
- Está en fase de prototipado — las cubetas abiertas son baratas de reemplazar si se caen
Tapa, septo y extinción por oxígeno
La fluorescencia es sensible al oxígeno disuelto porque el O₂ es un extintor del estado triplete. La intensidad de fluorescencia de los fluoróforos de vida larga — pireno, naftaleno, tris(bipiridina) de rutenio, la mayoría de los complejos de lantánidos — puede cambiar un 30–80% entre muestras aireadas y desgasificadas. Incluso colorantes de vida más corta como la fluoresceína pierden un 5–15% de intensidad en agua saturada de aire frente a tampón purgado con N₂.
La tapa de la cubeta controla la facilidad con la que el oxígeno vuelve a entrar en la muestra tras la preparación:
| Tipo de tapa | Calidad del sellado | Mejor para |
|---|---|---|
| Abierta / sin tapa | Ninguno | Mediciones rápidas, sin sensibilidad al O₂ |
| PTFE a presión | Suelto, apretado a mano | Trabajo rutinario, prevención de polvo |
| Tapón de rosca con revestimiento de PTFE | Hermético frente a la evaporación general | Adquisiciones largas, anisotropía, muestras con viscosidad controlada |
| Septo (de goma o revestido de PTFE) | Estanco al gas; permite inyección por jeringa | Trabajo anaeróbico, purga con N₂/Ar, inyecciones cinéticas |
| Tapón de vidrio, junta esmerilada | Estanco al gas tras engrasar | Almacenamiento prolongado; fotofísica clásica |
Para trabajo en UV profundo con mediciones de tiempo de vida del triptófano, la preparación anaeróbica de la muestra es esencial — una purga de 5 minutos con N₂ a través de una cubeta de septo suele alargar el tiempo de vida del Trp de ~2 ns a ~3 ns y recupera hasta el 40% de la intensidad. Adapte el material de la tapa a la química de su tampón: el PTFE funciona en casi todos los tampones acuosos y en la mayoría de los orgánicos; la silicona va bien para acuosos pero se hincha en DMF y DMSO; el vitón es necesario para el contacto prolongado con ácidos calientes u oxidantes.
Nota: La compatibilidad va más allá de las tapas. Para la compatibilidad completa solvente-por-método-de-fabricación consulte la tabla de compatibilidad de cubetas con solventes — 38 solventes probados en las fabricaciones Standard 80, Sintered 83 y Molded 83.
Compatibilidad con fluorómetros
La mayoría de los fluorómetros de sobremesa modernos aceptan la misma dimensión exterior estándar: 12,5 × 12,5 × 45 mm. El portacubetas interno sitúa el centro óptico a unos 15 mm de la base. Mientras su cubeta encaje en esta envolvente, encaja físicamente en casi todos los instrumentos de grado investigación.
| Instrumento | Acepta el estándar 12,5 × 12,5 × 45 mm | Altura del centro óptico (Z) | Notas |
|---|---|---|---|
| Agilent / Varian Cary Eclipse | Sí | 15 mm | Portacubetas estándar de cuatro posiciones; admite todas las cubetas MQ Tipo 4 |
| Horiba FluoroMax-4 / FluoroLog-3 | Sí | 15 mm | Portacubetas FL-1057 para submicro; especifique cubetas Z = 15 mm |
| Edinburgh FS5 / FLS920 / FLS1000 | Sí | 15 mm | Use cubetas enmascaradas para trabajo TCSPC de baja concentración |
| JASCO serie FP-8000 (FP-8200 / 8300 / 8500) | Sí | 15 mm | Portacubetas de una posición; intercambio manual |
| PerkinElmer LS 55 / LS 45 / FL 8500 | Sí | 15 mm | Adaptador de placa opcional para trabajo con 96 pocillos |
| Hitachi F-7100 / F-7000 | Sí | 15 mm | Confirme submicro Z = 15 mm; algunos portacubetas heredados usan 8,5 mm |
| Thermo Lumina | Sí | 15 mm | Compatible con todas las cubetas Tipo 4 |
| Shimadzu RF-6000 / RF-5301PC | Sí | 15 mm | Existe accesorio de portamuestras sólidas |
| Tecan Spark / Spark 10M | 96 pocillos + cubeta | modo cubeta 15 mm | Use el modo cubeta para trabajo sensible con una sola muestra |
| BMG CLARIOstar / PHERAstar | Basado en placas; adaptador de cubeta opcional | — | El adaptador de cubeta admite cubetas Tipo 4 |
Dos especificaciones que confirmar antes de pedir:
- Dimensiones exteriores: el estándar es 12,5 × 12,5 × 45 mm (An × Pr × Al). Un pequeño número de fluorómetros heredados o especiales usan 10 × 10 × 45 mm o 12,5 × 12,5 × 48 mm — consulte su manual.
- Dimensión Z (altura del centro de la cámara sobre la base): 15 mm es el estándar moderno. Algunos portacubetas Beckman DU y Eppendorf usan 8,5 mm — una cubeta submicro con la Z equivocada quedará por encima o por debajo del haz, produciendo espectros aparentemente tenues que en realidad son problemas de alineación óptica.
Las cubetas MachinedQuartz Tipo 4 se suministran con la Z moderna de 15 mm por defecto. Para instrumentos más antiguos, hay dimensiones Z a medida con un plazo de entrega de 5–7 días — consulte la tabla de tamaños de cubetas y celdas para opciones de dimensión exterior y dimensión Z, o contáctenos para un presupuesto a medida.
Cómo se compara MachinedQuartz con Hellma, Starna y FireflySci
Hellma, Starna y FireflySci son las tres marcas heredadas que la mayoría de los laboratorios ven en su inventario existente. Las especificaciones ópticas de las cubetas premium de 4 ventanas son casi idénticas en los cuatro fabricantes — las diferencias están en el precio, el plazo de entrega y la transparencia de fabricación. A continuación, una comparación directa especificación por especificación para una cubeta de fluorescencia macro de cuatro caras equivalente de 10 mm y 3,5 mL:
| Especificación | Hellma tipo 101.015 | Starna tipo 23 | FireflySci Tipo 4 | MachinedQuartz Four-Way |
|---|---|---|---|---|
| Material | Cuarzo Suprasil | Cuarzo Spectrosil | Cuarzo UV/IR | Cuarzo JGS1/JGS2 |
| Pulido (RMS) | ≤ 2 nm | ≤ 2 nm | ≤ 2 nm | ≤ 2 nm |
| Transmisión @ 250 nm | > 88% | > 88% | > 88% | > 88% |
| Dimensiones exteriores | 12,5 × 12,5 × 45 mm | 12,5 × 12,5 × 45 mm | 12,5 × 12,5 × 45 mm | 12,5 × 12,5 × 45 mm |
| Opciones de fabricación publicadas | Una por defecto | Una por defecto | Dos grados | Tres (Standard 80 / Sintered 83 / Molded 83) |
| Plazo de entrega (en stock) | 2–4 semanas | 2–6 semanas | 1–2 semanas | 1–3 días |
| Plazo de entrega (a medida) | 8–14 semanas | 10–16 semanas | 4–6 semanas | 4 semanas |
| Precio de lista por cubeta (USD) | $280–$420 | $240–$380 | $140–$220 | $80–$150 |
Para referencias cruzadas SKU por SKU consulte las guías comparativas específicas: alternativa a cubetas Hellma, alternativa a cubetas Starna, y alternativa a cubetas FireflySci, y alternativa a cubetas Azzota. Cada página asigna números de pieza individuales a sus equivalentes MQ con las especificaciones ópticas lado a lado.
Consejos de preparación de muestra específicos de fluorescencia
Una vez que la cubeta es la correcta, la siguiente fuente de fondo es la propia preparación de la muestra. Tres problemas pillan a la mayoría de los laboratorios:
Partículas y dispersión de Mie
Las partículas submicrónicas dispersan la luz en un cono que se solapa con la ventana de emisión. Incluso un tampón de aspecto limpio suele tener 10⁵–10⁶ partículas por mL procedentes de membranas de filtro, revestimientos de tapa y tubos. Filtre cada muestra de fluorescencia a través de un filtro de jeringa de PTFE o PES de 0,22 µm antes de la medición; centrifugue las muestras de proteína a 14 000 g durante 5 minutos si no puede filtrar. Los primeros 100 µL que pasan por un filtro de jeringa suelen estar contaminados por agentes humectantes de la membrana — deséchelos.
Oxígeno disuelto
Para fluoróforos de vida larga (tiempos de vida de microsegundos o más — quelatos de lantánidos, complejos de rutenio, tiempos de vida de proteínas nativas cercanos a 10 ns y superiores), purgue el tampón con N₂ o Ar durante 5–10 minutos antes de añadir el analito. Use una cubeta con tapa de septo e inyecte la muestra con jeringa para mantener el espacio de cabeza anaeróbico. Para barridos de emisión rutinarios de colorantes de vida de nanosegundos (fluoresceína, rodamina, GFP) el efecto del oxígeno es lo bastante pequeño como para ignorarlo.
Bandas Raman del agua
El agua tiene bandas de dispersión Raman débiles pero inconfundibles que aparecen a desplazamientos de frecuencia fijos respecto a la longitud de onda de excitación — unos 3400 cm⁻¹ para la tensión O-H. Con una excitación de 350 nm, eso produce un pico cerca de 397 nm; con excitación de 280 nm cae cerca de 311 nm. Las bandas son estrechas (~10 nm FWHM) y se desplazan con la longitud de onda de excitación, lo que las distingue de la fluorescencia real. Reconózcalas, no luche contra ellas — la mitigación más simple es restar un blanco solo de tampón adquirido en la misma cubeta a la misma longitud de onda.
Limpieza de la cubeta
Las cubetas de fluorescencia deben enjuagarse primero con el solvente de la muestra (para diluir el analito sin precipitarlo), luego lavarse con una mezcla 1:1 de detergente y agua tibia (Hellmanex III o comparable), después enjuagarse tres veces con agua desionizada y luego con etanol. Deje secar al aire con la abertura hacia arriba; no toque las caras ópticas. Una vez al año, sumérjalas en ácido crómico o Nochromix toda la noche para eliminar los orgánicos adsorbidos — pero solo si la cubeta es Sintered 83 o Molded 83. Las cubetas Standard 80 se degradan en ácido crómico porque se ataca el adhesivo de la junta.
Árbol de decisión
Use el gráfico de abajo para reducir la elección a un solo SKU en menos de un minuto. Empiece por la longitud de onda de excitación (arriba), continúe con el volumen (centro) y luego compruebe los requisitos especiales al final.
Si su decisión cae en la < 300 nm × < 200 µL × anaerobic corner — pharma QC of recombinant proteins, Trp lifetime measurements, or native fluorescence kinetics — the spec is a Sintered 83 or Molded 83 Ultra-Micro Four-Way cell with a septum cap. Most labs settle on the 50 µL or 100 µL volume.
Productos MachinedQuartz recomendados
La línea Four-Way Light está construida específicamente para fluorescencia. Todas las cubetas usan cuarzo fundido JGS1 o JGS2, las cuatro caras laterales están pulidas a ≤ 2 nm RMS, y las dimensiones exteriores son 12,5 × 12,5 × 45 mm con una dimensión Z de centro óptico de 15 mm — el estándar moderno de fluorómetro.
50 µL Ultramicro 4-Way
paso de 10 mm · Z = 15 mm · tapa de PTFE
Ver C104CD15 →
100 µL Ultramicro 4-Way
paso de 10 mm · Z = 15 mm · tapa de PTFE
Ver C104CD16 →
200 µL Ultramicro 4-Way
paso de 10 mm · Z = 15 mm · tapa de PTFE
Ver C104CD12 →
Macro 4-Way · 3,5 mL
paso de 10 mm · fluorescencia rutinaria
Ver opciones macro →
4-Way + septo/tapón
anaeróbico · control de extinción por O₂
Ver cubetas de septo →
Sintered 83 / Molded 83 a medida
sin adhesivo · 200–2500 nm · plazo de 4 semanas
Pedir presupuesto a medida →
Si la configuración correcta no está en esta página, consulte la página de cubetas de cuarzo a medida para pasos de luz no estándar, llaves de paso integradas, cubetas encamisadas (con control de temperatura) y volúmenes OEM. El plazo de entrega de una cubeta Four-Way totalmente a medida suele ser de 4 semanas; los juegos apareados se envían juntos con el paralelismo especificado a ≤ 30 arcsec. Para una comparación lado a lado de cada familia de cubetas MQ — fluorescencia, absorbancia, submicro, de flujo y OEM — consulte el análisis comparativo de modelos de cubetas de cuarzo.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar una cubeta de absorbancia de 2 ventanas para mediciones de fluorescencia?
No. Las dos caras laterales de una cubeta de absorbancia suelen estar esmeriladas y dispersarán la luz de excitación directamente hacia la trayectoria perpendicular del detector. El resultado es un suelo de ruido del 5–20% de la intensidad de excitación que entierra la mayor parte de la fluorescencia del analito. Necesita una cubeta de 4 ventanas con las cuatro caras laterales pulidas ópticamente.
¿Qué significa realmente «4 ventanas» o «pulido en cuatro caras»?
Significa que las cuatro caras laterales del cuerpo rectangular de la cubeta están pulidas con calidad óptica, no solo las dos caras paralelas al paso de excitación. La parte superior es normalmente una abertura (con o sin tapa) y la base queda esmerilada porque se apoya en el portacubetas. La terminología proviene de cómo «ve» la luz la cubeta — cuatro ventanas ópticas, cuatro caras pulidas.
¿El material de la cubeta afecta a las mediciones de fluorescencia?
Sí, drásticamente — sobre todo para excitación por debajo de 400 nm. Las cubetas desechables de poliestireno y PMMA tienen una fuerte autofluorescencia en todo el UV. El vidrio borosilicato añade una joroba de 320–360 nm. El vidrio óptico (BK7) es mejor pero aún emite por debajo de 350 nm. El cuarzo fundido (JGS1 o JGS2) mantiene una línea base casi nula de 200 a 800 nm. Para excitación por debajo de 300 nm, solo el cuarzo es utilizable.
¿Qué tamaño de cubeta de fluorescencia necesito para una muestra de 50 µL?
Una cubeta Ultramicro Four-Way con una cámara de 50 µL y paso de 10 mm. El cuerpo exterior es el estándar de 12,5 × 12,5 × 45 mm, así que encaja en cualquier fluorómetro moderno; la pequeña cámara interna contiene 50 µL manteniendo la misma dimensión Z de 15 mm que las cubetas de tamaño completo. Las cubetas Ultramicro Four-Way de MachinedQuartz cubren de 5 µL a 200 µL.
¿Cómo limpio una cubeta de fluorescencia sin dañar las superficies ópticas?
Enjuague primero con el solvente de la muestra, luego con detergente 1:1 (Hellmanex III o equivalente) y agua tibia, después enjuague tres veces con agua desionizada y luego con etanol. Deje secar al aire con la abertura hacia arriba y no toque las caras ópticas. Para una limpieza profunda de cubetas Sintered 83 o Molded 83, un remojo nocturno en ácido crómico elimina los orgánicos adsorbidos — pero nunca use ácido crómico ni piraña en cubetas Standard 80, porque el adhesivo de la junta se degrada.
¿Puedo usar cubetas de plástico desechables para fluorescencia?
Sí para excitación por encima de 450 nm con fluoróforos brillantes (GFP, fluoresceína a concentración moderada, ficoeritrina) donde se tolera un 5–10% de fondo del material. No para fluorescencia nativa de proteínas, NADH, FAD ni ninguna excitación UV — la autofluorescencia del plástico dominará el espectro. Para mediciones traza a cualquier longitud de onda, use cuarzo.
¿Por qué deriva mi línea base de fluorescencia entre muestras?
Tres causas comunes: (1) la autofluorescencia de la cubeta se va lavando al rellenar la cubeta — cambie a cuarzo; (2) las cubetas de su juego apareado difieren en paralelismo — confirme la especificación ≤ 30 arcsec; (3) hay partículas submicrónicas asentándose en la trayectoria del haz — filtre las muestras a través de 0,22 µm antes de medir. Si las tres están resueltas y la deriva persiste, compruebe si hay adsorción del fluoróforo a la pared de la cubeta, especialmente colorantes catiónicos sobre superficies de cuarzo hidroxiladas.
¿Las cubetas de fluorescencia de MachinedQuartz son compatibles con fluorómetros Hellma, Starna o FireflySci?
Hellma, Starna y FireflySci venden cubetas, no fluorómetros — y sus cubetas comparten las mismas dimensiones exteriores de 12,5 × 12,5 × 45 mm que las cubetas MQ. Nuestras cubetas Four-Way son reemplazos geométricos directos de la Hellma tipo 101.015, la Starna tipo 23, la FireflySci Tipo 4 y equivalentes. Consulte nuestras páginas de referencia cruzada de alternativa a Hellma, alternativa a Starna y alternativa a FireflySci para la correspondencia SKU por SKU.
¿Cuál es el volumen de muestra más pequeño que puedo medir para fluorescencia?
5 µL con una cubeta Submicro Four-Way. Por debajo de eso, la evaporación de la muestra durante la medición y los efectos del menisco empiezan a dominar la señal — considere una microplaca o cubeta capilar apta para fluorescencia. Para 5–200 µL, la línea Ultramicro Four-Way preserva la fidelidad espectral al mismo nivel que una cubeta macro completa de 3,5 mL.
¿Cuándo debo usar una cubeta de fluorescencia de paredes negras (enmascarada)?
Cuando la concentración está por debajo de 100 nM, cuando hace recuento de fotones individuales o espectroscopía de correlación de fotones, o cuando la variación entre cubetas de un juego apareado debe estar por debajo del 1%. Para barridos de emisión rutinarios a µM y superiores, una cubeta abierta de 4 ventanas ofrece los mismos datos a la mitad del coste y con una limpieza más fácil.
¿Merecen la pena las cubetas de fluorescencia de cuarzo?
Si su excitación está por debajo de 400 nm, sí — sin discusión. Las cubetas desechables de poliestireno cuestan unos 0,50 $ cada una pero aportan un 5–20% de fondo del material a cualquier espectro excitado en UV. Las cubetas de vidrio borosilicato cuestan 20–40 $ y aportan ~5% de fondo por debajo de 350 nm. Una cubeta premium de cuarzo fundido con pulido en cuatro caras cuesta 80–250 $ según el volumen y la fabricación, pero aporta esencialmente cero autofluorescencia y dura indefinidamente con el cuidado adecuado. Para trabajo con fluoróforos visibles por encima de 400 nm, la relación coste-beneficio se inclina hacia el vidrio óptico; para triptófano, NAD(P)H, FAD o cualquier trabajo en UV profundo, el cuarzo es el único camino hacia datos significativos.
¿Cuánto cuesta una cubeta de fluorescencia?
Una cubeta de fluorescencia macro estándar de cuatro caras de 10 mm en cuarzo JGS2 con tapa de PTFE cuesta 80–150 $ en MachinedQuartz, según el método de fabricación (Standard 80 la más barata, Sintered 83 o Molded 83 para trabajo UV premium). Las cubetas submicro y ultramicro cuestan 150–250 $ porque la cámara debe mecanizarse con precisión. Una cubeta enmascarada de paredes negras añade aproximadamente 2× al precio base. Las cubetas desechables de poliestireno con 4 caras transparentes cuestan 0,50 $ cada una en cantidades de paquete de 100, pero se limitan a trabajo por encima de 400 nm. Las cubetas premium de Hellma y Starna suelen costar 2–4× el precio MQ equivalente; las especificaciones ópticas a menudo son idénticas.
¿Qué es el cuarzo JGS1 y se diferencia del JGS2 o JGS3?
JGS1, JGS2 y JGS3 son grados de la norma nacional china de cuarzo fundido que se corresponden estrechamente con los grados ópticos internacionales. El JGS1 es el grado UV de mayor pureza, con transmisión hasta 185 nm — necesario para la excitación de fluorescencia en UV profundo de la fenilalanina (258 nm), la tirosina (274 nm) y cualquier absorción por debajo de 280 nm. El JGS2 es el grado general UV-Vis que transmite hasta 220 nm, el caballo de batalla de la mayoría de los laboratorios de fluorescencia (triptófano y superiores). El JGS3 es grado IR con alto contenido de OH; transmite bien en el IR pero absorbe en el UV — no se usa para cubetas de fluorescencia. Especifique JGS1 para fluorescencia nativa de proteínas y trabajo de CD en UV lejano; el JGS2 es suficiente para todo lo demás.
¿Puedo usar la misma cubeta para absorbancia y fluorescencia?
Sí, si especifica una cubeta de 4 ventanas (pulida en cuatro caras). Una cubeta de 4 ventanas satisface los requisitos de absorbancia (las caras del paso de luz están pulidas y paralelas) y añade capacidad de fluorescencia (las caras perpendiculares también están pulidas). Lo contrario no es cierto — una cubeta de absorbancia de 2 ventanas no puede hacer fluorescencia porque las caras laterales dispersan la luz de excitación hacia el detector perpendicular. Para laboratorios que realizan UV-Vis y fluorescencia sobre las mismas muestras (habitual en trabajo con nanopartículas, colorantes y fotofísica), comprar cubetas de 4 ventanas desde el principio ahorra dinero — evita mantener dos inventarios de cubetas separados.
Glosario de términos de cubetas de fluorescencia
- Desplazamiento de Stokes
- La diferencia de longitud de onda entre los picos de excitación y emisión de un analito. Los desplazamientos mayores (p. ej., NADH 340→460 nm = 120 nm) facilitan la detección de fluorescencia a 90°; los menores (p. ej., GFP 488→507 nm = 19 nm) requieren monocromadores más nítidos para separar la excitación de la emisión.
- Rugosidad superficial RMS
- Desviación cuadrática media de una superficie pulida respecto a la planitud perfecta, medida en nanómetros. Las cubetas de fluorescencia premium especifican ≤ 2 nm RMS; las económicas rondan 5–20 nm. Una RMS más baja significa menos dispersión parásita hacia el eje perpendicular del detector.
- Planitud λ/4
- Una superficie plana hasta un cuarto de la longitud de onda de la luz, convencionalmente medida a 633 nm (láser rojo de HeNe). λ/4 = ±158 nm de desviación pico-valle. Especificación típica de cubeta premium.
- Rendimiento cuántico (Φ)
- Cociente entre los fotones emitidos y los fotones absorbidos por un fluoróforo. Φ = 1 significa que cada fotón absorbido produce un fotón emitido (máximo teórico). Los fluoróforos de Φ alto (fluoresceína Φ=0,92) toleran cubetas más sucias; los analitos de Φ bajo (Trp Φ=0,13 en contexto proteico) exigen cuarzo premium para mantener una S/R utilizable.
- Efecto de filtro interno
- Artefacto de autoabsorción en muestras concentradas: el frente de la cubeta absorbe la mayoría de los fotones de excitación antes de que lleguen al centro geométrico del detector, y los fotones emitidos se reabsorben al salir. La señal se vuelve no lineal por encima de OD ≈ 0,1 a la longitud de onda de excitación.
- Dimensión Z
- Distancia vertical desde la base de la cubeta hasta el centro óptico de la cámara. Los fluorómetros modernos (Cary Eclipse, FluoroMax-4, FS5) usan Z = 15 mm; los instrumentos Beckman DU y Eppendorf pueden usar Z = 8,5 mm. Un desajuste produce espectros aparentemente tenues.
- Autofluorescencia
- Fluorescencia de fondo del propio sustrato de la cubeta. Significativa para el vidrio borosilicato y el poliestireno desechable; casi nula para el cuarzo fundido en todo el rango 200–800 nm. Determinada por impurezas metálicas traza, contaminantes de tierras raras y (en cubetas pegadas) el adhesivo de la junta.
Referencias y lecturas adicionales
Para un tratamiento más profundo de la física de la fluorescencia, la instrumentación y el diseño de ensayos, la referencia estándar es Joseph R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3.ª edición (Springer, 2006) — véanse los capítulos 1–3 para los fundamentos de excitación/emisión y el capítulo 22 para la geometría de cubeta y las correcciones de filtro interno. El Compendium of Chemical Terminology de la IUPAC (el Gold Book) ofrece definiciones autorizadas del rendimiento cuántico de fluorescencia, el desplazamiento de Stokes y la extinción. Para formatos vecinos — cubetas de flujo capilares de fluorescencia, cubetas Raman y sondas acopladas por fibra óptica — consulte tubos capilares de sílice fundida frente a cuarzo.
Acerca de esta guía. MachinedQuartz fabrica cubetas de cuarzo para laboratorios de espectroscopía desde 2013. Nuestra línea Four-Way Light está en producción continua para QC farmacéutico, fotofísica académica y fabricantes OEM de fluorómetros. Las cifras de rugosidad superficial, transmisión y autofluorescencia de esta guía se miden sobre unidades de producción muestreadas al azar; la compatibilidad con fluorómetros se confirma mediante comprobaciones cruzadas rutinarias con unidades devueltas por clientes. Actualizamos esta guía cada vez que nos encontramos con un nuevo modelo de fluorómetro o un nuevo escollo de preparación de muestra — la fecha de abajo muestra la revisión más reciente.
Próximos pasos
Elegir la cubeta de fluorescencia adecuada se reduce a cuatro preguntas: qué longitud de onda, cuánta muestra, cómo de concentrada, y algún requisito especial. Recorra el árbol de decisión de arriba y llegará a uno de los tres o cuatro SKU del catálogo de MachinedQuartz — la mayoría de los laboratorios piden la Macro 4-Way para trabajo rutinario y añaden una Ultramicro 4-Way para muestras valiosas de bajo volumen.
Si su geometría no es estándar — un paso de luz a medida, un cuerpo encamisado por temperatura, una llave de paso integrada o una envolvente exterior no estándar para encajar en un fluorómetro heredado — fabricamos según especificación con un plazo de entrega de 4 semanas. Enviar una solicitud a medida con su modelo de fluorómetro, volumen de muestra y rango de longitud de onda objetivo; tendrá un presupuesto en 24 horas.
Por qué puede confiar en esta página
AutorEquipo técnico de MachinedQuartz
Revisado porBryan Wright (fundador, más de 13 años en MQ)
Base de producciónMás de 1300 SKU de catálogo · envíos a más de 40 países
Última actualización4 de mayo de 2026 · Próxima revisión: noviembre de 2026
Trayectoria: La geometría de pulido en cuatro caras, la mitigación del filtro interno y los compromisos entre apertura y volumen de esta guía proceden de la base de producción de cubetas de fluorescencia de MQ (más de 200 SKU) y de la retroalimentación de clientes en estado estacionario/tiempo de vida. Cuando aplican referencias de terceros, citamos directamente el Gold Book de la IUPAC, el SRM 936a de sulfato de quinina del NIST y Principles of Fluorescence Spectroscopy de Lakowicz.
Referencias y normas
- Gold Book de la IUPAC — rendimiento cuántico
- Gold Book de la IUPAC — fluorescencia
- Materiales de referencia estándar del NIST (incl. SRM 936a de sulfato de quinina)
- Lakowicz - Principles of Fluorescence Spectroscopy (Springer)
- ASTM E388 - Método de ensayo estándar para la exactitud de longitud de onda y el ancho de banda espectral de espectrómetros de fluorescencia
Recursos relacionados de la base de conocimiento de cubetas
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