Estudio del tiempo de estado transitorio en cristales fonónicos para posibles aplicaciones biomédicas

88 páginasLas pruebas cerca al paciente, PoCT por sus siglas en inglés, son uno de los temas de mayor interés técnico y científico en el área de la salud en los últimos años. Dentro de los beneficios que estas pruebas traen, está la obtención de información relevante para determinar un diagnóstico o tratamiento de manera rápida, económica y en cualquier lugar. Unos de los sensores más interesantes y prometedores para el desarrollo de nuevas pruebas cerca al paciente son los sensores resonantes, ya que permiten obtener información partiendo de un principio físico fundamentalmente diferente a los tradicionales y además su escalabilidad y portabilidad es muy factible. Los sensores con base en cristales fonónicos hacen parte de esta nueva línea de sensores acústicos y resonantes. Los sensores fonónicos se muestran como una tecnología muy prometedora y los grupos de investigación alrededor del mundo continúan desarrollando estudios en los cuales se busca mejorar la toma de la señal acústica, aunque solo teniendo en cuenta la información de ganancia de la señal. Si bien esta característica de transmisión tiene buena información para determinar las propiedades del analito, ambientes ruidosos pueden dificultar su adquisición y disminuir la precisión de las mediciones. En este informe de proyecto se presenta un estudio sobre el uso de una característica alternativa a la ganancia de la señal, el tiempo de estado transitorio de la señal acústica al ser transmitida a través de la estructura del sensor fonónico. La metodología utilizada para dar cumplimiento a los objetivos del proyecto incluye la creación de una herramienta de simulación de cristales fonónicos, el diseño y construcción de una estructura periódica que cuenta con una reducción en la simetría para facilitar las mediciones, el diseño y construcción de un sistema de adquisición y visualización que permita observar el comportamiento de una onda a través de un PnC; y finalmente, las pruebas experimentales con el dispositivo funcional. Adicional a estas etapas se incluyó el estudio de la influencia de la temperatura en este tipo de estructuras ya que al llevar los sensores a pruebas cerca al paciente se hace importante tener en cuenta el efecto de las variables ambientales en la medición. Entre los resultados se encuentra un aplicativo Web, una serie de simulaciones con temperatura y varias pruebas con soluciones de diferentes características que permiten evaluar el desempeño del sensor desarrollado. Dentro del proyecto se incluyeron una serie de estudios que permitirán la disminución de errores en las medidas tomadas con cristales fonónicos. Los estudios incluyen simulaciones del comportamiento del sistema cuando hay cambios pequeños en las dimensiones del cristal fonónico por errores de manufactura y simulaciones tomando en cuenta el espesor de las capas que se usan como medio de acople entre los transductores y la estructura para observar su impacto en el funcionamiento del sistema.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a

Desarrollo de un sensor fonónico diferencial para pruebas cerca al paciente

117 páginasLas pruebas cerca al paciente han sido ampliamente utilizadas como método diagnóstico, este tipo de pruebas emplean dispositivos pequeños y portátiles que entregan resultados de manera inmediata. Sin embargo, siguen presentando un reto, y es que a pesar de que se ha logrado reducir el costo y tiempo de respuesta de los análisis, la relación señal a ruido aún sigue siendo baja, generando que la calidad de las mediciones sea inferior a lo esperado. El desarrollo de un sensor fonónico capaz de realizar mediciones diferenciales es ideal para buscar solucionar esta problemática, ya que estudios previos han demostrado que con las mediciones diferenciales que se pueden implementar en este tipo de sensores es posible detectar pequeños cambios, lo cual permite disminuir el ruido de la señal y por ende mejorar el diagnóstico. Para el desarrollo de este sensor se implementó una metodología de diseño en cascada con múltiples etapas, partiendo del diseño del nuevo sensor haciendo uso de la técnica de reducción de la simetría, pasando por la simulación de la respuesta de los nuevos diseños, y finalizando con la construcción e implementación de un sistema de flujo que permite un fácil manejo y una reducción en los errores de medición. Adicionalmente se verificó su funcionamiento por medio de pruebas de carbonato de litio en agua destilada a diferentes concentraciones, soluciones de cloruro de sodio en agua destilada y soluciones de peróxido de hidrógeno también en agua destilada. Las pruebas con carbonato de litio presentaron mejores resultados y a pesar de que los demás analitos no tuvieron una respuesta tan positiva como el carbonato de litio, si se pudo observar y caracterizar su comportamiento gracias a la toma de medidas diferenciales. Dentro del proyecto se incluyeron una serie de estudios complementarios que no solo ayudaron a comprender el comportamiento de esta estructura de cristal fonónico, sino que también sirvieron para plantear nuevas conformaciones para su uso en diversas aplicaciones médicas, como lo son el estudio de una prueba de concepto para mediciones simultáneas en dos cavidades y un primer avance para pruebas multianalito, que presentan una gran ventaja para las técnicas de diagnóstico, sobre todo a la hora de tener que evaluar más de una muestra a la vez.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a

Caracterizacion espectroscópica y aplicaciones de la conversión infrarrojo-visible en LiNbO3 y YF3 activados con iones Tm3+ y Er3+

Tesis doctoral inédita. Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física de Materiales. Fecha de lectura: 22-10-201