Dialnet PrototypeOfADeviceToResearchUltrasoundEffectsOnMic 4529546

Ingeniería y Ciencia
ISSN:1794-9165
ISSN-e: 2256-4314
ing. cienc., vol. 9, no. 18, pp. 11–31, julio-diciembre. 2013.
http://www.eafit.edu.co/ingciencia
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License.

Prototipo de un dispositivo para la
investigación de los efectos del ultrasonido
sobre procesos microbiológicos
Jorge-Andrés López-Castaño 1 , YuriK. Murcia 2 y Daniel Díaz,

3

Recepción: 30-04-2013, Aceptación: 23-07-2013
Disponible en línea: 05-11-2013
MSC: 92-XX, PACS: *43.35.-c, 43.35.+d, *43.80.-n, 43.80.+p, 87.50.Y-

Resumen
Este artículo describe el desarrollo de un prototipo multifuncional que suministra dosis de ultrasonido a una muestra contenida en una caja de Petri,
en frecuencias comprendidas entre 18 y 30 KHz y conintensidades que
van desde los 0,3 mW/m2 hasta los 1,5 mW/m2 . Este dispositivo garantiza
la supervivencia de la muestra mediante un sistema de micro-incubación,
operado por un sistema de control y monitoreo de temperatura. Además, el
prototipo puede detectar cambios, inherentes al proceso microbiológico estudiado, por medio de un sistema basado en nefelometría láser. El usuario
puede escoger, para unexperimento específico, el valor de los parámetros
mencionados y analizar los datos generados a través de una aplicación
computacional especialmente diseñada para presentarlos en tablas de datos, imágenes y estadísticas.
1

Ingeniero Biomédico, fxbiomed@gmail.com, Universidad Manuela Beltrán, Bogotá
D.C., Colombia.
2
Ingeniera Biomédica, yurimurcia@gmail.com, Universidad Manuela Beltrán, Bogotá
D.C.,Colombia.
3
Máster en Física y Tecnología de los Láseres, dadiar1@gmail.com, Universidad
Manuela Beltrán, Bogotá D.C., Colombia.
Universidad EAFIT

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Prototipo de un dispositivo para la investigación de los efectos del ultrasonido sobre
procesos microbiológicos
Palabras clave: biofísica del ultrasonido; micro-incubadora; nefelometría
láser; procesos microbiológicos; sonicación; ultrasonidocontinuo; ultrasonido pulsado.

Aspectos relevantes • Se diseñó y se construyó un prototipo especializado para la investigacion de los efectos que ejerce el ultrasonido sobre los
procesos microbiológicos. • El prototipo integra, en un solo dispositivo, tres
sistemas diferentes que permiten la irradiacion ultrasónica de la muestra,
su incubación y la detección de variaciones en su turbidez. • Elprototipo
opera a control remoto, lo cual facilita su uso en áreas que requieran altos
niveles de bioseguridad y descontaminación.

Prototype of a Device to Research
Ultrasound Effects on Microbiological Processes
Abstract
This article describes the development of a multifunctional prototype which
supplies ultrasound to a sample in a Petri dish, between 18 KHz and 30
KHz frequencies, with intensities from0.3 mW/m2 to 1.5 mW/m2 . This
device guarantees sample survival with a micro-incubating system, operated by a control system and temperature monitoring. In addition, the
prototype detects changes regarding the microbiological process in question, with a self-based laser-nephelometry system. The user would be able
to choose parameters values mentioned, for a certain experiment, and analyze outputdata tables, images and statistics generated by a computer
application specially designed to present this data.
Key words: continuous ultrasound; laser nephelometry; microbiological
processes; micro-incubator; pulsed ultrasound; sonication; ultrasound biophysics.

1

Introducción

Desde que el efecto piezoeléctrico fuera descubierto por los hermanos Paul
y Pierre Curie en el siglo XIX,investigadores prominentes como Paul Langevin, Alfred Loomis y Wesley Nyborg se han preocupado por determinar
los efectos que tienen las ondas ultrasónicas sobre el material biológico y
establecer los límites de exposición y la dosimetría adecuada de esta energía [1]. Esto hizo posible la aparición de diversas aplicaciones ultrasónicas,
tales como equipos médicos de diagnóstico y tratamiento y dispositivos...