ESTADO SUPERFICIAL Y TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 2/2 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería Biomédica - 3º curso
Asignatura BIOMATERIALES
Año del apunte 2014
Páginas 10
Fecha de subida 17/03/2015 (Actualizado: 17/03/2015)
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Como  siempre,  más  resolución,  mayor  precio         Hago   incidir   rayos   X.   No   interaccionan   fácilmente,   pero   cuando   lo   hacen   podemos   tener   difracción   o   una   respuesta   donde   interacciona   con   los   orbitales   internos  de  modo  que  les  da  energía  a  esto  electores  internos  para  que  escapen   del   átomo.   Estos   foto   electrones   y   son   absorbidos.   Tienen   energías   características  muy  concretas.  Nos  informan  de  que  tipo  de  átomos  tenemos  en   la   superficie   donde   hemos   hecho   incidir   los   RX.   Lo   que   recibimos   es   una   información  a  un  nivel  muy  superficial  pues  interactúa  con  la  capa  más  externa   del  material.       Estos  equipamientos  cuestan  del  millón  de  €  hacia  arriba.  La  empresa  media  no   tiene  estos  equipos:     Se   hace   un   vacío   pues   necesito   vaciar   nuestro   equipo.   Se   llegan   a   presiones   a   10^9   torr.   Hay   una  fuente  de  Rx  que  emite   contra   la   muestra,   que   emite   los   fotoelectrones   que   expulsa   la   muestra   y   con   una   lentes   magnéticas   llevamos   los   fotoelectrones   al   detector   y   analizamos   la   muestra   con   la   señal   recogida.           Los   orbitales   más   interiores   tienen   energías   más   elevadas   pues   los   orbitales   más   externos   requieren   menos   energía   para   que   los   electrones   escapen.   Hemos   de   caracterizar   muy   bien   lo   que   tenemos   en   la   superficie   pues   lo   picos   de   energía   según  un  elemento  y  otro  son  muy  concretos.       El  hidrogeno  no  se  puede  detectar  con  esta  técnica.  Por  tanto  si  tengo  Oxígenos  y   tengo  Carbonos,  es  muy  probable  que  tengamos  también  átomos  de  H.       Si   quiero   más   detalle,   puedo   coger   uno   de   los   picos   y   llevarlo   a   muy   alta   resolución,   donde   la   escala   es   mucho   mayor.   Aquí,   podemos   analizar   hasta   los   picos  de  las  uniones  de  según  que  elementos.  Esto  nos  da  mucha  información  que   con  otras  técnicas  no  obtendríamos.                                         Si   tengo   un   film   de   polímero   y   quiero   ver   de   que   es   si   tengo   dudas   sobre   su   composición   química,   puedo   usar   la   FTIR,   la   caracterización   con   infrarrojos   usando  la  Transformada  de  Fourier.  Tengo  un  equipo  que  trabaja  con  una  fuente   de   IR   y   un   sistema   motorizado   que   cambia   el   camino   óptico   de   la   muestra   respecto  al  detector.  Puedo  hacer  un  interferograma  en  función  de  este  recorrido   de   unión   y   usarlo   para   hacer   un   histograma.   Estos   IR   interaccionan   de   forma   notable   sobretodo   en   Polímeros.   Tengo   bandas   de   absorción   que   me   permiten   caracterizar  precisamente  que  materiales  tengo  en  la  muestra.  Si  trabajo  con  una   fuente  que  e  da  fotones  infrarrojos,  que  fuente  podemos  utilizar?  Depende  de  los   enlaces   del   material.   Ha   de   ser   necesariamente   transparente?   O   una   película?   Tampoco   necesariamente,   puedo   hacer   servir   esta   técnica   de   modo   que   los   fotones  se  reflecten  y  recoger  la  información  de  estos.       Al  final  consigo  un  espectro  de  transmitancia  en  función  de  la  longitud  de  onda   de  los  IR.         Si  quiero  conocer  la  microestructura  puedo  usar  los  rayos  X:           Los  picos  de  T  caracterizan  la  estructura  hexagonal  compacta  de  titanio.  Puedo   saber   el   metal   titanio   que   estoy   trabajando   si   el   procesado   del   material   me   demuestra   que   estoy   trabajando   con   estructuras   cristalinas   o   amorfas.   Las   células  del  cuerpo  actúan  de  forma  distinta  en  función  de  ello:     Existen  procesados  más  complejos:             Medir  el  ángulo  de  contacto:     Lo  usamos  para  determinar  si  una  muestra  es  más  hidrofílica  o  hidrofóbica           Esta  balanza           Hacemos   servir   cristales   de   cuarzo   y   aprovechar   su   frecuencia   de   resonancia   para   estudiar   el   material   que   queremos.   La   superficie   del   material   de   interés   recubre  el  cristal  de  cuarzo  y  esto  lo  ponemos  encima  de    un  cubo  contenedor  de   fluidos   biológicos   (sangre   por   ejemplo).   Esto   lo   conectamos   a   un   sistema   electrónico.     Si  se  ve  afectada  la  masa  del  cristal  de  cuarzo,  también  lo  hace  la  frecuencia  de   resonancia.       La   sensibilidad   de   esta   técnica   es   elevadísima.   Nos   permite   estudiar   por   ejemplo   si   esta   superficie   es   más   o   menos   resistente   a   la   formación   de   coágulos,   plaquetas,  etc.  Es  como  una  balanza  super  precisa         Optical  Wave  Lenght       Tenemos   una   guía   de   ondas   que   guía   una   señal   de   fotones.   Afecta   al   señal   que   lleva  el  laser  en  función  de    lo  que  tiene  en  la  superficie  del  mismo.  De  modo  que   puedo  ver  cambios  en  los  elementos  absorbidos  en  la  superficie.       Ventaja:  no  necesito  tener  cristales  especiales  de  cuarzo.  Solo  la  guía  de  ondas.           Secondary  Ion  mass  spectroscopy:     Disparamos   iones   de   un   elemento   conocido   contra   la   superficie   de   modo   que   arrancamos  pequeño  bloques  del  material  a  analizar.       Recogemos  señal  de  relación  carga/masa  con  el  espectroscopio.       La  gracia  es  que  si  se  tiene  destreza  y  se  hace  bien,  se  pueden  arrancar  grupos   grandes  de  moléculas  orgánicas  de  manera  que  diga  con  manera  precisa  que  en   la  superficie  tengo  un  péptido,  una  proteína  o  algo  en  concreto  de  modo  seguro.                 Espectrómetro   de   energía   dispersiva/Microscopio   de   barrido   electrónico.   Esta   técnica   nos   sirve   sobretodo   para   materiales   conductores   pero   también   lo   podemos  hacer  para  cerámicas  y  algunos  polímeros.     Elementos  ligeros  por  debajo  del  Berilio  no  se  permiten  ver  con  esta  técnica.           El   problema   es   que   si   la   relación   con   la   señal   es   muy   grande,   no   la   conseguiré   detectar.   Necesito   un   amplificador   muy   grande   y   bueno.   Hay   una   amplificación   que  me  permite  una  buena  relación  de  stokes  respecto  a  la  luz  reflectida.         El  Raman  es  una  técnica  muy  indicada  para  el  análisis  de  muestras  biológicas           ...

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