Resumen

La espectrofotometría se puede definir como un método óptico que tiene como finalidad conocer la absorbancia de un material/molécula a una específica longitud de onda mediante su relación con la concentración del mismo. Diversas moléculas biológicas han sido estudiadas a través de esta técnica, con la finalidad de conocer la cantidad de sustancia o analito contenida en un cierto volumen (mg/ml). Diferentes investigaciones con enfoque en el monosacárido glucosa y el neurotransmisor dopamina reportan resultados en donde la curva estándar de absorción compara la concentración de los analitos en cuestión (variable independiente) y su respuesta eléctrica (variable dependiente). Varios artículos reportan el uso de espectrofotometría en el sensado de moléculas orgánicas de interés biológico con el énfasis particular en diseñar espectrofotómetros de bajo costo. En el caso de este proyecto, el analito de interés son dos tipos de hemoglobina: A0 (tipo saludable) y S (tipo patológico).

De esta manera, en el presente proyecto el principal objetivo es proponer y diseñar un espectrofotómetro de bajo costo basado en un circuito de tres principales elementos electrónicos; fototransistor, amplificador operacional y resistencias, los cuales son implementados en una placa fenólica (circuito PCB) de tamaño 5.5x7 cm que permite sensar concentraciones tanto de Hemoglobina A0 como de Hemoglobina S en un rango de interés clínico (1.0 a 20.0 g/dl), para así reportar su respuesta en voltaje (mV), y asociarla con la absorbancia de dichas muestras.

Palabras clave: Espectrofotómetro, Hemoglobina, circuito electrónico, Hb A0, Hb S

Abstract

Spectrophotometry can be defined as an optical method that aims to know the absorbance of a material/molecule at a specific wavelength by its relation to the concentration of the same. Several biological molecules have been studied through this technique, in order to know the amount of substance or analyte contained in a certain volume (mg/ml). Different studies focusing on the monosaccharide glucose and the neurotransmitter dopamine report results where the standard absorption curve compares the concentration of the analytes in question (independent variable) and their electrical response (dependent variable). Several articles report the use of spectrophotometry in the sensing of organic molecules of biological interest with the particular emphasis on designing low-cost spectrophotometers. In the case of this project, the analyte of interest are two types of hemoglobin: A0 (healthy type) and S (pathological type).

Thus, in this project the main objective is to propose and design a low-cost spectrophotometer based on a circuit of three main electronic elements; phototransistor, operational amplifier and resistors, which are implemented in a phenolic plate (PCB circuit) of size 5.5x7 cm that allows to sense concentrations of both Hemoglobin A0 and Hemoglobin S in a range of clinical interest (1.0 to 20.0 g/dl), to report its response in voltage (mV) and associate it with the absorbance of such samples.

Keywords: Spectrophotometer, Hemoglobin, Electronic circuit, Hb A0, Hb S

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Índice de contenido

Portada

Agradecimientos

Índices

Capítulo 1. Introducción

Capítulo 2. Marco teórico

Capítulo 3. Materiales y métodos

Capítulo 4. Resultados y discusión

Capítulo 5. Conclusiones y recomendaciones

Referencias

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Alvarez Romero, J. P. 2023. Diseño e implementación de un espectrofotómetro monocromático basado en un circuito electrónico para la determinación de concentraciones de las Hemoglobinas A0 y S. Tesis Licenciatura. Ingeniería Biomédica. Departamento de Ingeniería en Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2023.