Sensores Biom+®dicos I

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.


Sensores biomédicos

Señales biomédicas en señales eléctricas.

Sirve de interfaz entre un sistema biológico y un sistema biológico y un sistema electrónico


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


Sensores Físicos y Químicos

Sensores físicosGeométricasMecánicasMecánicasTérmicasHidráulicosHidráulicosEléctricosÓpticos


Sensores químicos

GasElectroquímicosFotométricosFotométricosOtros métodos físico-químicosBiosensoresBiosensores


Los sensores físicos se usan para medir:

Desplazamiento muscularP ió íPresión sanguíneaFlujo sanguíneoTemperatura corporal Temperatura corporal Presión del fluido cerebroespinalCrecimiento del hueso


Dos tipos de sensores físicos importantesp

Electrodos: ECG, EEG, EMG

Sensores ópticos: usan la luz para recoger información de para recoger información de importancia


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


Los sensores químicos

Monitorear la actividad química corporal

Esas mediciones permiten realizar diagnóstico y realizar diagnóstico y aplicaciones terapéuticas


La composición química se puede medir en la fase gaseosa

Muy importante para mediciones asociadas al sistema pulmonarasociadas al sistema pulmonar


Los sensores electroquímicos qmiden concentraciones químicas o más precisamente miden la actividad basada en reacciones químicas, que interactúa con el sistema eléctricosistema eléctrico


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


El espectrómetro de masas es un psensor físico-químico que usa diferentes métodos físicos para detectar cantidades químicas asociadas con los sistemas biológicosbiológicos


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


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


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


Según como se aplican:Según como se aplican:

No invasivosDe contacto superficialMínimamente invasivosI iInvasivos


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


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


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


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


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.


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


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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