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Jaime Orlando RuizUniversidad de NariñoUniversidad de Nariño
Sensores BiomédicosSensores Biomédicos
Introducción.
La función de un sensor es La función de un sensor es convertir un tipo de cantidad a otro tipo de cantidadotro tipo de cantidad
La temperatura a una señal eléctrica, la presión de un fluido electrostático a una señal lé t i teléctrica, etc.
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Sensores biomédicos
Señales biomédicas en señales eléctricas.
Sirve de interfaz entre un sistema biológico y un sistema biológico y un sistema electrónico
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No debe causar efectos adversos a ninguno de los sistemas
F t bi ló i Factores biológicos y electrónicos juegan un rol importante en el desempeño del importante en el desempeño del sensor
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Sensores Físicos y Químicos
Sensores físicosGeométricasMecánicasMecánicasTérmicasHidráulicosHidráulicosEléctricosÓpticos
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Sensores químicos
GasElectroquímicosFotométricosFotométricosOtros métodos físico-químicosBiosensoresBiosensores
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Los sensores físicos se usan para medir:
Desplazamiento muscularP ió íPresión sanguíneaFlujo sanguíneoTemperatura corporal Temperatura corporal Presión del fluido cerebroespinalCrecimiento del hueso
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Dos tipos de sensores físicos importantesp
Electrodos: ECG, EEG, EMG
Sensores ópticos: usan la luz para recoger información de para recoger información de importancia
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Los sensores químicos se usan para medir:p
Cantidades químicas: identificar l i d tla presencia de un componente
Detectan la concentración de Detectan la concentración de varias especies químicas
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Los sensores químicos
Monitorear la actividad química corporal
Esas mediciones permiten realizar diagnóstico y realizar diagnóstico y aplicaciones terapéuticas
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La composición química se puede medir en la fase gaseosa
Muy importante para mediciones asociadas al sistema pulmonarasociadas al sistema pulmonar
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Los sensores electroquímicos qmiden concentraciones químicas o más precisamente miden la actividad basada en reacciones químicas, que interactúa con el sistema eléctricosistema eléctrico
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Los sensores fotométricos son di iti ó ti id l dispositivos ópticos que miden la concentración química basados en la transmisión reflexión o en la transmisión, reflexión o cambio de color de la luz
El pH se mide mediante un sensor óptico
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El espectrómetro de masas es un psensor físico-químico que usa diferentes métodos físicos para detectar cantidades químicas asociadas con los sistemas biológicosbiológicos
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Los biosensores son clasificados como una categoría diferenteg
Estos dispositivos incorporan l t d i i t elementos de reconocimiento
biológico como enzimas, células, proteínas etcproteínas, etc
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Desde es punto de vista de su paplicación:
P ó it d di i lí i Propósitos de medicina clínica: diagnóstico o tratamientos terapéuticosterapéuticos
Investigación biomédicag
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Los sensores para estudio clínico como los de un laboratorio deben t i t d i d tener mecanismos estandarizados para minimizar el error y evitar un diagnóstico equivocadodiagnóstico equivocado
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Según como se aplican:Según como se aplican:
No invasivosDe contacto superficialMínimamente invasivosI iInvasivos
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No invasivos son los de menor i t ió l bj t interacción con el objeto biológico de estudio
Los invasivos tienen una estrecha interacción con el objeto jbiológico
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En general los sensores biomédicos son esencialmente muy parecidos a los sensores para otras aplicaciones
Pero se enfrentan a problemas muy particulares relacionados muy particulares, relacionados con la interfaz entre el sensor y el sistema biológico a medirg
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La presencia de elementos extraños en el sistema biológico puede afectar el entorno
Se discute mucho el rechazo a Se discute mucho el rechazo a ciertos materiales en el caso de los implanteslos implantes
Esto afectará el desempeño del sensor
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En un sistema biológico el desempeño del sensor puede p pcambiar por efectos de las encimas, fluidos
l l t tó i corporales, elementos tóxicos que pueden afectar el material del sensor causando del sensor causando desequilibrios en las mediciones
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El empaquetamiento del sensor es muy importante, pues a la vez y p , pque cubre al sensor de corrosiones, debe permitir una
i ió di t l comunicación directa con el sistema biológico para hacer la medición medición.
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El empaque del sensor además debe ser muy pequeño y p qfundamentalmente de aquellos sensores de implante
Es un reto científico el estudio de materiales que se acoplen al materiales que se acoplen al sistema biológico
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Otro problema de los sensores de implante es que una vez hecho el p qimplante el acceso a ellos es muy limitado, lo que implica que los
d b d lt sensores deben ser de muy alta calidad en su desempeño y muy estables deben mantener su estables, deben mantener su calibración una vea implantados.
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