Diseño de inversor de potencia para sistema electrónica de tratamiento de cáncer mediante electroporación irreversible

Iranzo Bartolomé, Jorge David
Burdío Pinilla, José Miguel (dir.) ; Bernal Ruiz, Carlos (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2016
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Tecnología Electrónica

Ingeniero Industrial

Resumen: El presente trabajo está enmarcado en una línea de colaboración de la Universidad de Zaragoza con un grupo multidisciplinar (formado por cirujanos, veterinarios e ingenieros) de otras Universidades y centros de investigación. Se colabora en la investigación del diseño de un sistema electrónico para tratamiento de cáncer mediante electroporación irreversible. El objetivo principal es verificar de manera experimental los rangos de aplicación de la electroporación y su viabilidad sin que la barrera tecnológica de pulso (10-100μs) y campo eléctrico (2500V/cm) sean limitantes. Es, por lo tanto, un proyecto de investigación donde se pretende acotar los límites de aplicación, la viabilidad, y los futuros pasos a seguir de una tecnología todavía no madura. La electroporación es una técnica consistente en la exposición celular a campos eléctricos de alta intensidad, favoreciendo de este modo el aumento de la permeabilidad de sus membranas y permitiendo la circulación de iones y macromoléculas a través de esta. Este aumento de la permeabilidad está vinculado a la afectación de todo el contorno de la membrana celular. En este proyecto se desarrolla la técnica de electroporación irreversible, la cual está caracterizada por la necesidad de aportar al tejido grandes tensiones y corrientes en pulsos estrechos. No es, por lo tanto, una técnica habitual. La principal ventaja de la electroporación irreversible como método de muerte celular programada es que induce la muerte celular sin producir calentamiento del tejido circundante, evitando así sus efectos adversos en el resto de tejido sano. Dentro de este contexto, en el presente trabajo de fin de carrera se presentará, en primer lugar, un planteamiento general de la arquitectura del equipo. Tras ello, la meta a superar será el diseño e implementación del Inversor de Potencia y de su sistema de control. Por último, se diseñará una placa de circuito impreso (PCB) que implemente de forma eficiente las funciones de control y seguridad del inversor. En conjunto, el sistema deberá cumplir las especificaciones necesarias, así como estar dotado de ciertos sistemas de seguridad y de una flexibilidad que permitan el estudio de posibles mejoras y añadidos en el futuro. Todo ello planteado como paso previo a un prototipo de sistema completo de electroporación. Como objetivo final se plantea la verificación y la puesta en marcha del hardware de control desarrollado.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera