TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 1/2 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería Biomédica - 3º curso
Asignatura BIOMATERIALES
Año del apunte 2015
Páginas 10
Fecha de subida 17/03/2015
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Técnicas  de  análisis         Non  interesa  ver  la  interfase  del  material,  no  el  exterior  pues  la  celula  a  lo  que   esta  expuesto  es  a  la  interfase.  Hemos  de  caracterizar  y  definir  muy  bien  que  hay   dentro  del  material  por  tal  de  venderlo  y  por  ende,  aplicarlo.       Se  puede  modificar  la  superficie  de  muchos  modos  diversos,  por  ejemplo  por   difusión.  Podemos  tener  materiales  amorfos  o  cristalinos.  En  estos  primeros,  no   tengo  interfase  porque  para  empezar,  no  hay  planos  y  por  tanto,  tampoco   distancia  interplanar.               Pongamos  que  tengo  una  prótesis  de  rodilla.  En  función  del  punto,  y  la  resolución   de   análisis   que   queramos,   se   necesitarán   unas   técnicas   u   otras,   cada   vez   más   precisas   según   el   área   de   actuación   y   la   resolución   que   queramos.   Más   sensibilidad,   más   área.   Si   tengo   más   área   de   medida,   la   detección   puede   ser   mejor       De  modo  que  a  la  hora  de  analizar  esta  técnica  es  necesario  tener  en  cuenta:     -­‐ Resolución     -­‐ Limite  de  detección     -­‐ Área/Volumen  de  Análisis   -­‐ Espesor  de  la  detección       ¿Porqué  nos  interesa  el  análisis  de  la  superficie?         Contra  más  precisión,  más  elevado  el  precio  de  la  tecnología  para  el  análisis  de   superficies:     En  función  de  lo  que  quiera  medir,  usare  una  técnica  u  otra:           Usaré  siempre  la  que  más  se  adecue  a  mis  necesidades.       Algunas  técnicas  no  se  adecuan  a  nuestras  condiciones  de  análisis.  Por  ejemplo,   en  superficies  rugosas,  según  el  método  de  escansión  que  usemos  para  movernos   a  través  de  ella,  puede  no  registrar  todas  las  rugosidades  debido  al  radio  de  las   puntas   (normalmente   de   diamante)   usadas.   Por   eso   tenemos   perfilómetros,   punteros   láser   de   diámetros   mucho   más   reducidos,   que   nos   permitan   analizar   superficies  a  nivel  celular  (del  orden  de  los  10  micrómetros).           Podemos  aplicar  modelos  digitales  y  cálculos  que  nos  permitan  obtener  valores   reales  de  nuestra  superficie  después  del  análisis:             Obtenemos  reconstrucciones  matemáticas  como  estas       sin  tener  el  perfil  delante,  si  tuviésemos  que  explicar  las  características,  los   parámetros  que  utilizaríamos  serían     -­‐ La  distancia  Pico  –  Valle     -­‐ Distancia  lateral       -­‐ -­‐ Distancia  promedio  respecto  de  los  distintos  picos  y  valles     Media  aritmética  de  rugosidad       Con  estos  parámetros  podemos  hacernos  una  idea  aproximada  de  cuanto  es  mi   superficie:       Estas  técnicas  las  utilizamos  por  motivos  de:     -­‐ Control  de  calidad       -­‐ Investigación       -­‐ Quiero  saber  que  ha  pasado  con  un  implante  fallido                             17/03/15     Microscopia  a  Fuerza  Atómica           Montando   una   punta   echo   de   átomos   sobre   un   material   piezoeléctrico,   somos   capaces  de  hacer  una  tomografía  de  superficie  por  las  fuerzas  atómicas         Las  imágenes  resultantes  de  una  escansión  AFM:         La  muestra  puede  no  ser  conductora.       La   gran   limitación   de   los   AFM   es   que   la   superficie   tenga   rugosidad   por   debajo   de   5nm.  Por  encima,  puede  sufrir  problemas       ¿Cómo  es  la  superficie?     SEM:   En  lugar  de  luz,  usamos  un  haz  de  electrones  lanzado  por  un  cañón  de  electrones   enfocado   por   un   ánodo   y   unas   lentes   magnéticas   en   un   punto   de   estudio   de   nuestra   muestra.   Si   solo   apuntásemos   a   un   punto   no   tendríamos   gran   información,  pues  los  electrones  chocarían,  rebotarían  y  podríamos  analizar  ese   efecto.  La  gracia  es  que  puedo  desplazar  el  haz  de  electrones  de  modo  que  puedo   barrer  toda  la  muestra  dando  imágenes  como  esta:         La  ventaja  de  los  electrones  respecto  a  los  fotones  es  que  su  longitud  de  onda  es   mucho  más  pequeña  que  la  de  los  fotones  (alrededor  de  500  nm).  Podemos  tener   resoluciones  subnanométricas.           Los  electrones  incidentes  en  la  superficie  dan  mucha  información  característica   sobre   esta.   Podemos   tener   información   aproximada   sobre   la   composición   química  superficial  también.       Habrá   un   intercambio   de   energía   (no   muy   grande).   La   mayor   parte   de   la   información   vendrá   del   intercambio   a   nivel   superficial.   La   señal   de   los   e+   que   escapan  variara  en  función  si  la  salida  es  plana  o  si  esta  señal  viene  de  una  zona   con  un  cambio  de  topografía.       En  función  de  la  topografía  tengo  diferentes  niveles  de  gris.       La  técnica  SEM  es  genial  para  obtener  imágenes  con  gran  resolución.       Como  también  puedo  ver  los  Rx  que  generan  en  transiciones  electrónicas  con  los   átomos  que  excito,  puedo  hacer  un  mapping  y  ver  que  composición  química  tiene   la  superficie.  La  información  no  es  muy  elevada  pero  mejoro  la  calidad  del   análisis.               ...

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