Diseño y construcción de un subsistema de generación de microondas para el equipo semi-automático de síntesis de péptidos

En el presente proyecto se presenta el control implementado a un horno microondas convencional usado en el proceso de síntesis de péptidos, con el objetivo de mejorar los tiempos de calentamiento a los que se somete la muestra. Para el proceso que se estudia en este proyecto fue necesario realizar u...

Full description

Autores:: Pulido Condia, Jefersson Sneider

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2019

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	En el presente proyecto se presenta el control implementado a un horno microondas convencional usado en el proceso de síntesis de péptidos, con el objetivo de mejorar los tiempos de calentamiento a los que se somete la muestra. Para el proceso que se estudia en este proyecto fue necesario realizar una automatización, debido a que el sistema de control original del horno no se adecua a las necesidades del proceso implementado, por lo tanto, el horno microondas se modificó para adaptarlo al proceso. Como sistema de control y adquisición de datos se usa una tarjeta Arduino UNO que se encarga de registrar la temperatura de la muestra y envía la señal para habilitar y deshabilitar el magnetrón, ya que el proceso requiere de varios ciclos en los cuales la muestra está sometida a periodos de radiación de microondas y periodos sin radiación o descanso. Para el control de la temperatura se utiliza un sensor infrarrojo el cual se encarga de retroalimentar el sistema y mantener la temperatura de la muestra en los niveles deseados.
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Para el proceso que se estudia en este proyecto fue necesario realizar una automatización, debido a que el sistema de control original del horno no se adecua a las necesidades del proceso implementado, por lo tanto, el horno microondas se modificó para adaptarlo al proceso. Como sistema de control y adquisición de datos se usa una tarjeta Arduino UNO que se encarga de registrar la temperatura de la muestra y envía la señal para habilitar y deshabilitar el magnetrón, ya que el proceso requiere de varios ciclos en los cuales la muestra está sometida a periodos de radiación de microondas y periodos sin radiación o descanso. Para el control de la temperatura se utiliza un sensor infrarrojo el cual se encarga de retroalimentar el sistema y mantener la temperatura de la muestra en los niveles deseados.1 Objetivos ..................................................................................................... 1 1.1 Objetivo general .................................................................................... 1 1.2 Objetivos especificos ............................................................................. 1 2 Planteamiento del problema y justificación ................................................. 2 3 Antecedentes .............................................................................................. 3 4 Estado del arte ............................................................................................ 5 5 Marco teórico .............................................................................................. 9 5.1 Aminoácidos .......................................................................................... 9 5.2 Elace peptidico .................................................................................... 10 5.3 peptidos ............................................................................................... 11 5.3.1 Longitud del péptido ..................................................................... 12 5.3.2 Síntesis de péptidos ..................................................................... 13 5.3.2.1 Proceso de síntesis de péptidos ............................................ 13 5.3.2.2 Estrategias de síntesis de péptidos ........................................ 14 5.3.2.3 Purificación de péptidos ......................................................... 14 5.4 Calor .................................................................................................... 15 5.5 Mecanismos de transferencia de calor ................................................ 16 5.5.1 Conducción ................................................................................... 16 5.5.2 Convección ................................................................................... 18 5.5.3 Radiación ...................................................................................... 19 5.5.3.1 Radiación térmica .................................................................. 20 5.5.3.2 Radiación ionizante ................................................................ 22 5.5.3.3 Radiación no ionizante ........................................................... 23 5.6 Formas de calentamiento convencionales .......................................... 24 5.6.1 Manta calefactora. ........................................................................ 24 5.6.2 Baño calefactor. ............................................................................ 25 5.6.3 Bloque de aluminio. ...................................................................... 25 5.7 Calentamiento por microondas ........................................................... 26 5.7.1 Interacción dipolar ........................................................................ 26 5.7.2 Conducción iónica ........................................................................ 27 5.7.3 Incremento de la velocidad de reacción ....................................... 28 5.8 Intercambiadres de calor ..................................................................... 29 5.8.1 Recuperación y Regeneración...................................................... 30 5.8.2 Procesos de transferencia. ........................................................... 30 5.8.3 Geometría de construcción. .......................................................... 31 5.8.3.1 Intercambiadores de calor tubulares. ..................................... 31 5.8.3.2 Intercambiadores de calor de placas. .................................... 32 5.8.3.3 Intercambiadores de superficie extendida. ............................. 32 5.8.4 Disposiciones de flujo. .................................................................. 32 5.8.5 Ecuaciones básicas. ..................................................................... 33 5.9 Estrategias de control .......................................................................... 34 5.9.1 Control on-off. ............................................................................... 35 5.9.2 Control proporcional. .................................................................... 35 5.9.3 Control integral. ............................................................................ 35 5.9.4 Control PID. .................................................................................. 36 5.9.5 Control predictivo. ......................................................................... 36 6 Análisis QFD ............................................................................................. 38 7 Diseño metodológico ................................................................................. 40 8 Cronograma de actividades ...................................................................... 44 9 resultados esperados ................................................................................ 45 10 Construcción .......................................................................................... 46 10.1 Adecuacion DEL horno microondas ................................................. 46 10.2 Esquema mecánico y electrónico .................................................... 48 10.3 Sistema de recirculación de agua .................................................... 50 10.4 Toma de datos ................................................................................. 53 10.5 activacion ......................................................................................... 56 10.6 control .............................................................................................. 57 10.6.1 Calibración del sensor ............................................................... 57 10.6.2 Programa de Arduino ................................................................ 60 10.7 Validación ........................................................................................ 62 Conclusiones y recomendaciones .................................................................... 68 11 Bibliografía ............................................................................................. 69 12 Anexos ................................................................................................... 73PregradoIn the present project the control implemented to a conventional microwave oven used in the process of synthesis of peptides is presented, with the objective of improving the heating times to which the sample is subjected. For the process that is studied in this project it was necessary to carry out an automation, because the original control system of the oven does not adapt to the needs of the implemented process, therefore, the microwave oven was modified to adapt it to the process. As a control and data acquisition system, an Arduino UNO card is used, which is responsible for recording the temperature of the sample and sends the signal to enable and disable the magnetron, since the process requires several cycles in which the sample is subjected to periods of microwave radiation and periods without radiation or rest. To control the temperature an infrared sensor is used which is responsible for feedback the system and maintain the temperature of the sample at the desired levels.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño y construcción de un subsistema de generación de microondas para el equipo semi-automático de síntesis de péptidosDesign and construction of a microwave generation subsystem for the semi-automatic peptide synthesis equipmentIngeniero MecatrónicoBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPElectronic equipmentMechatronic EngineeringMechatronic EngineeringInvestigationsNew technologiesMicrowave ovenPeptide synthesis processEquipos electrónicosIngeniería mecatrónicaIngeniería mecatrónicaInvestigacionesNuevas tecnologíasHorno microondasProceso de síntesis de péptidosPulido Condia, Jefersson Sneider (2019). Diseño y construcción de un subsistema de generación de microondas para el equipo semi-automático de síntesis de péptidos. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB[1] Magda Melissa Flórez Martínez. (2014). Péptidos sintéticos derivados de proteínas ribosomales de Leishmania spp en leishmaniasis mucocutánea: utilidad diagnóstica. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.[2] María Teresa Pérez Escoda. (2007). Diseño y síntesis de péptidos para el diagnóstico de la infección por el virus de la hepatitis G (GBV-C/HGV). Universidad de Barcelona, Barcelona[3] Susana R. Morcelle del Valle1, Marco T. R. Gomes & Sandra E. Vairo Cavalli. (2009). Caracterización bioquímica y estructural de proteasas. 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Diseño y construcción de un subsistema de generación de microondas para el equipo semi-automático de síntesis de péptidos

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