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Implementación de un EIS (electrical impedance spectroscopy) específico para la caracterización de un sistema microfluídico destinado a la maduración de células de miocardio

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Treballs Finals de Grau en Enginyeria Electrònica de Telecomunicació. Facultat de Física. Universitat de Barcelona. Curs 2022-2023. Tutors/Directors: Albert Álvarez Carulla i Jaime López Sánchez

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El presente trabajo final de grado se centra en un proyecto de investigación multidisciplinario que involucra a diferentes grupos de trabajo, incluyendo el área biomédica y la electrónica. El objetivo principal del proyecto es desarrollar y aplicar una técnica llamada espectroscopia de impedancia eléctrica (EIS, por sus siglas en inglés) para el estudio y caracterización de las células de miocardio. Se pretende abordar la problemática del tejido dañado en el miocardio. En lugar de recurrir a un trasplante de corazón completo, se propone una solución innovadora que involucra el remplazo del tejido dañado y la monitorización de su evolución mediante la técnica EIS.
Un objetivo, es implementar un sistema hardware EIS que sea accesible y fácil de utilizar, utilizando un hardware amigable en lugar de soluciones robustas y costosas. Además, se pretende realizar medidas en un entorno adaptado a un modelo microfluídico, lo que permitirá un control en las mediciones.
El diseño de hardware incluye la selección cuidadosa de componentes electrónicos, como amplificadores operacionales de alta frecuencia, bajo ruido, etc. Estos componentes son fundamentales para asegurar la captura precisa de las señales en diferentes frecuencias. Además, se deben considerar aspectos de diseño de PCB para asegurar una correcta distribución de las pistas, minimizar las interferencias electromagnéticas y garantizar una adecuada integridad de la señal.
Además del desarrollo hardware, un segundo objetivo importante de este proyecto de investigación es implementar un software como panel de usuario utilizando LabVIEW para facilitar el control del sistema EIS. El panel de usuario desarrollado en LabVIEW proporcionará una interfaz gráfica amigable.
Este proyecto de investigación tiene un claro impacto en el campo de la ciencia de la salud y la medicina, ya que proporcionará herramientas y conocimientos para comprender mejor las células de miocardio y su comportamiento a través de la impedancia eléctrica. Los resultados obtenidos contribuirán al avance en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades cardiovasculares, abriendo nuevas oportunidades para la medicina personalizada y la mejora de la calidad de vida de los pacientes.

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cc-by-nc-nd (c) Gracia Ruiz, Carlos, 2024

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Treballs Finals de Grau (TFG) - Enginyeria Electrònica de Telecomunicació

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Implementación de un EIS (electrical impedance spectroscopy) específico para la caracterización de un sistema microfluídico destinado a la maduración de células de miocardio