Diseño e implementación de un sistema de medición in-vitro que permita censar el tránsito de sodio en epitelio de piel utilizando la técnica de bioimpedancia

En el presente trabajo se describirá el diseño e implementación de un sistema de medición in-vitro, basado en la técnica de Voltage Clamp, el cual permitirá sensar la bioimpedancia y el tránsito de la corriente de sodio mediante la medición de tensión inducida, al inyectar en un tejido y/o phantom una corriente alterna de frecuencia variable entre 1 kHz – 100 kHz. La medición de tensión inducida tendrá una etapa de acondicionamiento la cual permitirá una correcta caracterización eléctrica, para esto se desarrollaron diferentes secciones funcionales: Generador de onda sinusoidal con frecuencia variable y ajuste de offset (frecuencia de trabajo 1 kHz a 100 kHz), Tejido – Phantom y sistema de inyección de soluciones, sistema de clamp, sensores de tensión y corriente. Después de obtener los datos de tensión y corriente se procede a enviarlos por puerto serial al PC en donde son analizados en Matlab, para así poder calcular las ecuaciones que describen, el comportamiento eléctrico del tejido y/o phantom y con esta obtener los demás parámetros tales como capacitancia, conductancia e impedancia, con el fin de realizar la caracterización eléctrica completa y poder plantear un modelo eléctrico equivalente al tejido estudiado. Para el diseño de este sistema se tuvieron en cuenta ciertas consideraciones, ya que las frecuencias de trabajo son altas (100 kHz), se necesitó seleccionar tanto componentes electrónicos, microcontroladores, filtros, electrodos y soporte, los cuales permitirán hacer las mediciones correctas sin apantallamientos ni ruidos que alterarán los datos que se necesitaban. La mediciones se tomaron en tres etapas diferentes, en la primera se realizaron mediciones a un phantom patrón del cual se conoce su comportamiento eléctrico (magnitud y fase de la impedancia) esto con el fin de ajustar los parámetros a medir a los rangos requeridos, en la segunda se detectaron variables electrofisiológicas en tejido epitelial del anfibio “eleutherodactylus johnstonei”( Antilles coqui), con los datos obtenidos se analizaron los comportamientos eléctricos correspondientes para la caracterización eléctrica del tejido, en la última etapa se diseñó un phantom a partir de los datos obtenidos en la segunda etapa, este phantom se someterá a las mismas mediciones que los tejidos, con el fin de comprobar que el modelo desarrollado efectivamente describe el comportamiento eléctrico del tejido

• Autores: Valencia Camacho, Brian Stevens
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/9486
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10614/9486
• Palabra clave: Impedance (Electricity); Epithelial cells; Voltage dividers; Electrophysiology; Ingeniería Biomédica; Impedancia (Electricidad); Células epiteliales; Divisores de tensión; Electrofisiología
• Rights: openAccess
• License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/