Diseño y fabricación de un sistema de medida de la permeabilidad de membranas poliméricas porosas empleadas en cultivos celulares

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el diseño y construcción de un sistema capaz de medir la permeabilidad de membranas poliméricas, así como otro tipo de membranas o mallas porosas. Para ello se ha realizado un proceso de documentación y planteamiento y, posteriormente, se ha estudiado la viabilidad de las diferentes alternativas de diseño. Seguidamente, se ha seleccionado la solución de diseño considerada más adecuada, dentro de las limitaciones y situación en la que se ha desarrollado el trabajo. Posteriormente al diseño de detalle del Equipo de Medida de la Permeabilidad (EMP), se reunieron todos los materiales, piezas y equipos necesarios para realizar el montaje. Por último, con el fin de testear y corroborar el correcto funcionamiento del EMP, se ensayó con mallas de nylon comerciales, andamiajes (scaffolds) de poli(etil acrilato), PEA y poli(etil-co-hidroxietil acrilato), P(EA-co-HEA), y membranas (films) poliméricas de PEA, P(EA-co-HEA) y poli(hidroxietil acrilato), PHEA, en diferentes concentraciones, las cuales fueron fabricadas durante el trabajo. Los resultados obtenidos tras las pruebas resultaron ser lógicos y concluyentes, obteniéndose resultados razonables que han confirmado satisfactoriamente el correcto funcionamiento del EMP. Finalmente, por un lado se han obtenido de forma ordenada y sensata los valores de la permeabilidad de cada uno de los tipos de cada material y, por otro lado, se han comparado los resultados de cada tipo de material, resultando ser más permeables las mallas de nylon, seguidamente los scaffolds y por último, como era de esperar, los films (membranas poliméricas).

[CA] El present Treball de Fi de Grau es centra en el disseny i la construcció d’un sistema capaç de mesurar la permeabilitat de membranes polimèriques, així com un altre tipus de membranes o malles poroses. Per a això s’ha realitzat un procés de documentació i plantejament i, posteriorment, s’ha estudiat la viabilitat de les diferents alternatives de disseny. Seguidament, s’ha seleccionat la solució de disseny considerada mes adequada, dins de les limitacions y la situació en la que s’ha desenvolupat aquest treball. Posteriorment al disseny de detall del Equip de Mesura de la Permeabilitat (EMP), es varen reunir tots els materials, peces i equips necessaris per a realitzar el montage. Per últim, amb la finalitat de verificar el correcte funcionament del EMP, es va assajar amb malles de nylon comercials, scaffolds de poli(etil acrilat), PEA, i poli (etil – co – hidroxietil acrilat), P(EA-co-HEA), i membranes polimèriques de PEA, P(EA-co-HEA) i poli( hidroxietil acrilt), PHEA, (en diferents concentracions), les quals varen ser fabricades durant el treball. Els resultats obtinguts després de la proba resultaren ser lògics i concloents, obtenint-se resultats raonables que han confirmat satisfactòriament el correcte funcionament del EMP. Finalment, per una banda s’han obtingut de manera ordenada i sensata els valors de la permeabilitat de cadascun dels tipus de materials, i per un altra banda, s’han comparat els resultats de cada tipus, resultant ser mes permeables les malles de nylon, seguidament els scaffolds i per últim, com era d’esperar, les membranes polimèriques.

[EN] The following work of final grade is focused on the design and fabrication of a system capable of measure the permeability of polymeric membranes, as well as other kinds of membranes or porous meshes. For that, it has been made a documentation and approach process and, afterwards, it has been studied the viability of the different design alternatives. Then, it has been selected the most accurate solution, taking into consideration the limits and situation that exist where this work has taken part. After the design of the Permeability Measure Equipment (EMP), all the materials, pieces and equipment necessary were gathered. Finally, in order to test and confirm the correct operation of the EMP, commercial meshes of nylon, scaffolds of poly (ethyl acrylate), PEA, and poly (ethyl – co hydroxyethyl acrylate), P(EA-co-HEA), and polymeric membranes of PEA, P(EA-co-HEA) and poly (hydroxyethyl acrylate), PHEA, (in various concentrations) were tested. The results obtained from the assay resulted to be logical and conclusive, obtaining reasonable results which confirm with satisfaction the correct performance of the EMP. In conclusion, on one hand it has been obtained in an ordered way, the permeability values from every type of material. On the other hand, it has been compared these results, resulting to be the nylon membranes the most permeable, followed by the scaffolds and, finally, as it was expected, the polymeric membranes.