Desarrollo de un potenciostato para la adquisición y tratamiento de la se˜nal de biosensores ...

94 Pages·2013·3.07 MB·Spanish

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID
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ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR
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TRABAJO DE FIN DE MASTER
Desarrollo de un potenciostato para la adquisici´on
y tratamiento de la sen˜al de biosensores
enzim´aticos
Luis Ortiz Fuentes
Octubre 2013

Desarrollo de un potenciostato para la adquisici´on
y tratamiento de la sen˜al de biosensores
enzim´aticos
AUTOR: Luis Ortiz Fuentes
DIRECTOR: Guillermo Gonz´alez de Rivera Peces
HCTLab
Dpto. Tecnolog´ıa Electr´onica y de las Comunicaciones
Escuela Polit´ecnica Superior
Universidad Aut´onoma de Madrid
Octubre 2013

Dedicado a
mis padres

Agradecimientos
Quiero dar las gracias a todo el equipo del HCTLab, por prestarme sus instalaciones
y medios, sin los cuales este proyecto no habr´ıa llegado a ningu´n lado. En especial,
quiero darle las gracias al director de este trabajo, Guillermo Gonz´alez de Rivera
Peces, por ayudarme en todo momento, aportando ideas y conocimientos, que han
sidoclavesparalaconsecucio´ndelosobjetivosmarcados,yporsupuesto,porconfiar
en mi.
Gracias por partida doble a Nasib Fahim Ferna´ndez, por ser miembro del HCTLab,
y por ser mi amigo desde hace muchos an˜os. Su ayuda para la fabricacio´n de los
PCBs, y sus consejos sobre soldadura, han sido de gran ayuda.
Gracias tambi´en a todos los miembros de Inbea Biosensores S.L., por prestarme
tambi´en sus instalaciones y medios para este proyecto. En especial, gracias a Eva
Vargas Orgaz, por responder a las innumerables preguntas sobre qu´ımica que le he
formulado durante el desarrollo del trabajo.
Por supuesto, gracias a mis padres, por todos estos an˜os de sacrificio para ofrecerme
una buena educaci´on. S´e que est´ais orgullosos de m´ı. Yo tambi´en estoy orgulloso de
vosotros.
Y finalmente, gracias a todos mis amigos, tanto de la carrera como de fuera de la
misma, por todos estos an˜os de aventuras y desventuras juntos. Gracias por aguan-
tar mis cont´ınuas negativas a salir en fechas pro´ximas a ex´amenes y entregas de
trabajos/pr´acticas.
I

Resumen
Este trabajo se enmarca dentro de un proyecto ma´s grande, que pretende llevar
los biosensores enzim´aticos amperom´etricos a las l´ıneas de producci´on de alimentos,
ya que suponen una clara ventaja frente a otros m´etodos. A d´ıa de hoy, no existe
ninguna instrumentaci´on capaz de realizar las tareas que se requieren para ello, por
lo que supone un reto importante.
El proyecto se divide en varias etapas. La primera consiste en obtener un potencios-
tato, que es el dispositivo capaz de controlar una c´elula electroqu´ımica, realizando
a su vez la adquisicio´n y tratamiento de la sen˜al generada por el experimento. El
disen˜o de este dispositivo requiere especial atenci´on, pues las sen˜ales a medir son de
una magnitud muy pequen˜a.
La segunda etapa consiste en la consecucio´n de un sistema autom´atico, capaz de
medir de manera continua una muestra, sin necesidad de intervenci´on humana.
La tercera y u´ltima etapa, es la ampliaci´on del sistema anterior, para adaptarlo a
las industrias en las que no se pueda aplicar debido a la necesidad de realizar un
pretratamiento de la muestra.
Este trabajo de fin de ma´ster se centra en la primera etapa. Por ello, el objetivo
principal ha sido el disen˜o, fabricacio´n y validacio´n de un sistema de adquisicio´n y
control (potenciostato), para c´elulas electroqu´ımicas que hacen uso de biosensores
enzim´aticos amperom´etricos. Durante el trabajo, se han afrontado los problemas de
control y de tratamiento y adquisicio´n de sen˜al caracter´ısticos de este sistema, y se
han realizado las pruebas oportunas para validar el trabajo realizado.
III