Construcción de equipo de laboratorio para el centro. Producción de microesferas de polifluoruro de vinilideno con nanopartículas magnéticas para estimulación celular in vitro.

1. Microesferas magnéticas de polifluoruro de vinilideno para
estimulación celular in vitro.
Determinación y control de los parámetros del proceso de fabricación
TRABAJO FIN DE MÁSTER
Directores:
José Luís Gómez Ribelles
Roser Sabater i Serra
Autora:
Sofía Chóliz Sanz

2. ▪ Objeto
▪ Introducción
▪ Soluciones aportadas
▪ Resultados
▪ Conclusiones
ÍNDICE
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3. - Producción de microesferas de polifluoruro de vinilideno
cargadas con ferrita de hierro.
- Desarrollo cabina de Electrospray para el Centro de
Biomateriales e Ingeniería Tisular de la Universitat
Politècnica de València.
- Modelo de área de trabajo para producción de
microesferas reproducibles, para cultivo celular in vitro.
OBJETO DEL PROYECTO
3

4. ¿Cómo funciona?
INTRODUCCIÓN: INGENIERÍA TISULAR
4

5. 5
SOLUCIONES APORTADAS: ENTORNO 3D

6. Microfluídica
Técnicas de producción Emulsión
de microesferas Electrospray
SOLUCIONES APORTADAS: MÉTODO DE PRODUCCIÓN
6

7. SOLUCIONES APORTADAS: DISEÑO DE LA CABINA
7
Software diseño 3D Solidworks 2016 Versión Estudiante

8. 8
SOLUCIONES APORTADAS: DISEÑO DE LA CABINA

9. • Cálculo de bastidor
• Elementos modulares
• Impresión en 3D
• Entrada de aire comprimido
9
SOLUCIONES APORTADAS: DISEÑO DE LA CABINA

10. • Seguridad eléctrica •Riesgo de ignición
10
SOLUCIONES APORTADAS: DISEÑO DE LA CABINA

11. Condiciones iniciales
○ Voltaje: 20kV ○ Distancia: 20cm
○ Flujo 2mL/h ○ Concentración 7% PVDF
○ Nanopartículas de ferrita de hierro al 10%
11
RESULTADOS: INFLUENCIA DE CADA PARÁMETRO
DE PROCESO

12. 12

13. 13

14. 14
5% PVDF 7% PVDF
8% PVDF
Concentración
RESULTADOS: INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN
DE LA DISOLUCIÓN

15. 15
1.33kV/cm 0.8 kV/cm
Campo eléctrico
RESULTADOS: INFLUENCIA DEL CAMPO ELÉCTRICO

16. 16
Medida de los diámetros de partícula mediante los software:
1. Preprocesado de imagen 2. Segmentación
3. Descripción 4. Reconocimiento
5. Interpretación
Sherlock Image Fiji
RESULTADOS: TAMAÑOS DE PARTÍCULA

17. 17
RESULTADOS: VARIACIÓN DE UN PARÁMETRO

18. Software Prism6
18
RESULTADOS: ESTUDIO ESTADÍSTICO

19. 19
Microesferas con nanopartículas de hierro, lente IntensDuo FESEM
8% PVDF 5% PVDF
RESULTADOS: DISTRIBUCIÓN DE LA FERRITA

20. Corte de iones de galio
• Superficie homogénea
• Superficie porosa
Microscopio de iones focalizados (FIB)
20
RESULTADOS: DISTRIBUCIÓN DE LA FERRITA

21. No existe histéresis → 1 dominio magnético (1 μm)
21
RESULTADOS: RESPUESTA AL CAMPO MAGNÉTICO

22. Método Taguchi
Diseño robusto.
Metodología para evaluar qué parámetros tienen mayor influencia
en los ensayos.
Resultados a estudiar: diámetro y desviación de las microesferas.
Arreglos ortogonales, matrices de Taguchi.
22
RESULTADOS: OPTIMIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS
DE PROCESO

23. 23
RESULTADOS: MÉTODO TAGUCHI

24. 24
RESULTADOS: MÉTODO TAGUCHI

25. 25
RESULTADOS: PRESUPUESTO

26. - Producción reproducible de microesferas de
PVDF cargadas con nanopartículas de ferrita
de hierro.
- La cabina permite crear un ambiente
reproducible.
- Optimización de los parámetros del proceso.
CONCLUSIONES
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27. 27
- Automatización
○ Control de humedad automatizado Microcontrolador
○ Control de temperatura PID (Arduino)
- Colector cilíndrico rotativo
CONCLUSIONES: ESTUDIO DE MEJORAS

28. MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
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