Diseño e implementación de un dispositivo de excitación armónica de nanoparticulas magnéticas

Abstract

El proyecto se enmarca en el campo de la ingeniería tisular. El objetivo final es la estimulación de las células de cartílago articular durante el proceso de remodelación tisular. Se ha demostrado que la estimulación mecánica de las células favorece los procesos de diferenciación para producir la adecuada regeneración del nuevo tejido. En este proyecto se ha optado por la estimulación magnética. Para ello se ha partido de nanopartículas magnéticas de ferrita incluidas en micropartículas de ácido poliláctico. Dichas micropartículas se situarán en el entorno de las células y al responder al estímulo magnético transmitirán las fuerzas al resto del tejido, incluidas las células. El campo magnético en la región de interés será generado por dos electroimanes y dependerá de la intensidad de la corriente de entrada y del tipo de señal. También influyen otros factores como el núcleo del electroimán, el número de vueltas del bobinado, el tamaño del entrehierro, la densidad de nanopartículas, etc. Para que se ejerza una fuerza sobre las nanopartículas magnéticas el campo magnético debe variar de unos puntos a otros, siendo la fuerza proporcional al gradiente del campo magnético. Con objeto de generar un movimiento oscilante de las micropartículas magnéticas se parte de dos señales sinusoidales desfasadas π rad. Con ello se pretende conseguir crear una variación del gradiente del campo que oscile generando un movimiento oscilatorio armónico de las micropartículas. La señal utilizada por alimentar los electroimanes será generada a partir de un circuito de control que permitirá variar tanto la forma, valor y frecuencia de la señal. Para que se dé un campo magnético lo suficientemente intenso, será preciso disponer de fuentes que proporcionen suficiente intensidad.