IVResumen de la tesis de Luis Armando Carvajal Ahumada, presentada como requisito parcial para la obtención del grado de DOCTOR en INGENIERÍA BIOMÉDICA.
Madrid, 03 de Abril de 2017 DISEÑO Y EVALUACIÓN DE UN SENSOR BASADO EN RESONADORES DE CRISTAL DE CUARZO (QCR) PARA CARACTERIZAR MUESTRAS BIOLÓGICAS RELACIONADAS CON LA DIAGNOSIS DE ENFERMEDADES ARTRÍTICASResumen:Los resonadores de cristal de cuarzo son dispositivos ampliamente utilizados como biosensores debido a su alta sensibilidad ante fenómenos físico-químicos que ocurren en su superficie, a la reproducibilidad de las mediciones y por ser transductores fáciles de utilizar. Sauerbrey[1] fue el primero en demostrar que el resonador cristal de cuarzo puede ser utilizado como una microbalanza útil para caracterizar pequeñas deposiciones de masa en el electrodo del cristal. Sauerbrey demostró que, si se deposita una delgada capa de material rígido sobre el cristal de cuarzo, tanto el cristal como el material depositado vibrarán a la misma frecuencia y se generará un cambio en la frecuencia de resonancia inicial del cristal. Específicamente, la frecuencia de resonancia disminuye al aumentar la cantidad de masa depositada.El cristal de cuarzo también puede operar en medio fluidos. En este caso además del desplazamiento en frecuencia del cristal, se genera una pérdida significativa en el factor de calidad del resonador. Para fluidos Newtonianos (viscosidad constante), Kanazawa y Gordon[2] demostraron que el desplazamiento en frecuencia que sufre el resonador así como el cambio en el ancho de la curva de admitancia, depende de la densidad y la viscosidad del líquido. Este fenómeno permite utilizar los resonadores de cristal de cuarzo como pequeños viscosímetros siempre que se conozca la densidad del fluido a analizar.En el caso de deposición de fluidos viscoelásticos, la medición del cambio en la frecuencia de resonancia del cristal no es suficiente para obtener el valor de viscosidad del fluido. Por tanto, se requiere de la medición de una segunda variable (mitad del ancho de media banda -Γ) para obtener el valor correcto de la viscosidad del fluido depositado.[3] Para fluidos pseudoplásticos (viscosidad aparente dependiente de la velocidad de cizallamiento aplicada), se requiere de un modelo matemático que explique el comportamiento de la viscosidad del fluido a distintas velocidades de cizallamiento. En particular para el análisis de muestras con este comportamiento, se ha elegido el modelo Rouse ya que explica con suficiente detalle el comportamiento pseudoplástico y resulta simple de aplicar a las medidas experimentales.En este trabajo se propone el diseño de un biosensor basado en un resonador de cristal de cuarzo (QCR) para la caracterización de muestras biológicas que emulan el comportamiento del líquido sinovial.El líquido sinovial es una mezcla de plasma dializado y ácido hialurónico con comportamiento pseudoplástico. Su principal función es la de actuar como lubricante en las articulaciones V manteniendo al mínimo la fricción entre los huesos, especialment...