Desarrollo e implementación de interfaces Arduino-LabVIEW de control y medida para un aplicador de campos magnéticos de radiofrecuencia

Román Picazo, Nicolás
Goya Rossetti, Gerardo Fabián (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Departamento de Física de la Materia Condensada, Área de Física de la Materia Condensada

Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

Resumen: El presente TFG trata sobre el desarrollo e implementación de un módulo electrónico de control que haga operable un equipo aplicador de campos electromagnéticos de radiofrecuencia utilizado para la liberación de fármacos en una aplicación que trabaja con nanopartículas magnéticas. Este equipo aplicador de campos electromagnéticos genera las ondas electromagnéticas (EM) de radiofrecuencia en el rango de los 100-200 kHz, necesarias para liberar fármacos encapsulados en nanopartículas magnéticas. Estas ondas EM se acoplan, vía su componente magnético, al momento magnético de las nanopartículas incorporadas en los nanovectores, transformando la energía del campo magnético en calor, que actúa liberando las moléculas del fármaco contenidas en el nanovector. Desde la perspectiva de la instrumentación necesaria, el equipo sufre de diversos problemas, sobre todo del ámbito de refrigeración ya que las corrientes inducidas en el aplicador generan corrientes intensas que disipan calor por efecto Joule, por lo que se necesita de otro equipo de apoyo que mantenga su temperatura por debajo de determinados límites.
Hay muy pocos equipamientos de aplicación de campos comercialmente disponibles para liberación de fármacos por inducción magnética, y el equipamiento existente sobre el que se ha trabajado no poseía ninguna integración digital que permita la revisión de sus parámetros más significativos por lo que trate de armonizar su control y medida dentro de una interfaz LabVIEW, resolver este problema ha sido la parte central del trabajo aquí presentado. Puesto que el equipo está ideado para utilizarse en un entorno de investigación, algunas decisiones sobre el diseño electrónico se han adoptado en pos de la modularidad de éste, dejándolo abierto a modificaciones y expansiones posteriores. Por este motivo se ha diseñado la base sobre la que se construirán los demás módulos que integren el equipo en la interfaz LabVIEW. En este TFG los módulos abordados han sido el control de apagado y encendido del equipo en una secuencia que contempla la seguridad del usuario; la medición de la temperatura en los puntos críticos del sistema y el control de un sistema de refrigeración líquida que haga operable el equipo con muestras farmacológicas.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado