Concepción de un dispositivo para el estudio de tejidos biológicos

Abstract

CONCEPCIÓN DE UN DISPOSITIVO PARA EL ESTUDIO DE TEJIDOS BIOLÓGICOS Autor: Novella Medina, Marta Directores: Astruc, Laure Entidad Colaboradora: ICAI - Universidad Pontificia Comillas- Ecole Centrale de Lille El objetivo de mi proyecto es la creación de un dispositivo que permita estudiar las deformaciones en los tejidos biológicos. El ser humano al respirar o al realizar movimientos con su cuerpo somete a una determinada presión a los tejidos que forman la piel. El estudio de las deformaciones a las que están sometidos este tipo de tejidos es muy interesante para el mundo de la medicina, ya que permite entender con mayor claridad el comportamiento de la piel. Con el objetivo de poder estudiar estas deformaciones, se ha realizado un prototipo, que permite llevar a cabo este estudio a pequeña escala. El diseño de este dispositivo se ha realizado teniendo en cuenta las características de los tejidos biológicos, ya que son muy delicados. El dispositivo esta formado por diferentes piezas desmontables, acompañado por un sistema de iluminación que permite observar con perfecta claridad. En dicho prototipo se coloca una muestra de tejido biológico, que queda fija mediante un sistema de doble cierre. Para simular los movimientos que tienen lugar en el cuerpo humano, se debe conectar el dispositivo a un sistema que introduzca aire, permitiendo el inflado de la muestra de tejido. Para la creación del prototipo se han diseñado todas las piezas en 3D, gracias a la aplicación Onshape. Posteriormente se imprimieron en 3D, en ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) un plástico muy resistente, idóneo para este proyecto. Además de realizar el prototipo, se han estudiado los posibles medios existentes para el estudio de las deformaciones, concluyendo en que el más efectivo es el método de correlación de imágenes numéricas. Este método óptico se basa en el estudio de distintas imágenes, relacionándolas entre si para obtener campos de deformaciones y de velocidades. Se trata de un método no intrusivo, que no afecta a la calidad de las muestras de tejido biológico utilizadas.

CREATION OF A DEVICE THAT ALLOWS STUDYING SKIN DEFORMATIONS Author: Novella Medina, Marta Directors: Astruc, Ms. Laure Collaborating Entity: ICAI - Universidad Pontificia Comillas- Ecole Centrale de Lille The aim of this project is to create a device that enables us to study the deformations that take place in human tissues. The human body is in a perpetual state of motion. During breathing, or when we move any muscle, our tissue is submitted to pressure, which generates loss of shapes. Studying these deformations turns to be really interesting for the world of medicine, as it offers doctors the possibility of understanding, in great detail, the skin’s behaviour to changes. The prototype that has been created allows us to carry out this kind of study on a small scale. This device has been designed taking into account the main characteristics of body tissues, which are extremely delicate. The prototype is made up of several detachable pieces, including a system of illumination that enables us to observe, with perfect clarity, the deformations. The tissue is placed in this device, and it is attached to it thanks to a blocking system. In order to simulate the movements that take place in the human body, an air system must be connected to the device, introducing an air flow which inflates the tissue. This device has been entirely designed in 3D, thanks to the web application Onshape. Afterwards, all the pieces have been printed in 3D. The retrial which has been used is ABS (acrylonitrile butadiene styrene), a really resistant plastic whose characteristics are perfect for this project. In addition to creating the device, I have searched different methods which will enable us to study the deformations. The most adequate is the method based in the correlation of numeric images. This optic method is based on the correlation of different images, being able to reproduce deformation and speed fields. It is a non-intrusive method, who’s main advantage is that it does not damage the quality of the body tissues that are used during the experiment.