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Implementación y prueba de una pinza óptica para captura y manipulación de micropartículas / Eugenia Elizabeth Samaniego Onofre

By: Samaniego Onofre, Eugenia Elizabeth.
Contributor(s): Irribarra Cazar, Esteban Felipe [director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsPublisher: Quito : EPN, 2020Description: 109 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 10522.Subject(s): Láser | Micropartículas | Pinzas ÓpticasOther classification: T-FCF/ Online resources: Texto completo
Contents:
La Biblioteca General no dispone de esta tesis en formato de papel. (Se realiza el trámite respectivo para el proceso de graduación, estudiante no presenta en físico el registro bibliográfico y formulario de no de adeudar, EMERGENCIA SANITARIA).
Dissertation note: FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2020 Summary: Resumen .- La motivación para desarrollar este proyecto fue diseñar e implementar, por primera vez en el Ecuador, un sistema de pinza óptica de costo competitivo en relación a otros sistemas ópticos de gran complejidad que existen en la actualidad. El sistema de pinza óptica ensamblado está formado por dos secciones: sistema de expansión láser y sistema de enfoque y observación. En este diseño se empleó básicamente un láser de 658 nm de longitud de onda para atrapar objetos microscópicos y minimizar las posibilidades de dañar muestras biológicas. De igual forma, se usó una cámara con sensor CMOS para registrar en video la captura y manipulación de micropartículas. Se demostró con éxito la captura y manipulación de micropartículas de poliestireno y se caracterizó la funcionalidad del sistema estimando la rigidez con la que la pinza atrapa y mueve partículas. Para el cálculo de este parámetro físico se usaron dos técnicas de calibración pasivas para pinzas ópticas, el análisis de desplazamiento cuadrático medio (MSD) y el análisis de función de autocorrelación (ACF). Se obtuvieron rigideces de 105,708 y 85,918 fN/nm para partículas en agua y en solución salina, respectivamente. La diferencia se puede atribuir a diferentes viscosidades de las soluciones empleadas. Summary: Abstract.-The motivation for developing this project was to design and implement, for the first time in Ecuador, a competitively priced optical tweezers system in relation to other highly complex optical systems that currently exist. The assembled optical tweezers system consists of two sections: laser expansion system and focus and observation system. This design basically used a 658nm wavelength laser to trap microscopic objects and minimize the chances of damaging biological samples. Similarly, a camera with a CMOS sensor was used to record the capture and manipulation of microparticles on video. The capture and manipulation of polystyrene microparticles was successfully demonstrated and the functionality of the system was characterized by estimating the stiffness with which the clamp catches and moves particles. For the calculation of this physical parameter, two passive calibration techniques were used for optical tweezers, the mean square displacement analysis (MSD) and the autocorrelation function analysis (ACF). Stiffnesses of 105,708 and 85,918 fN / nm were obtained for particles in water and in saline, respectively. The difference can be attributed to different viscosities of the solutions used.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-FCF/0194/CD 10522 (Browse shelf) Ej. 1 Not For Loan BC20070058
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FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2020

Inclueye Bibliografía

La Biblioteca General no dispone de esta tesis en formato de papel. (Se realiza el trámite respectivo para el proceso de graduación, estudiante no presenta en físico el registro bibliográfico y formulario de no de adeudar, EMERGENCIA SANITARIA).

Resumen .- La motivación para desarrollar este proyecto fue diseñar e implementar, por primera vez en el Ecuador, un sistema de pinza óptica de costo competitivo en relación a otros sistemas ópticos de gran complejidad que existen en la actualidad.
El sistema de pinza óptica ensamblado está formado por dos secciones: sistema de expansión láser y sistema de enfoque y observación. En este diseño se empleó básicamente un láser de 658 nm de longitud de onda para atrapar objetos microscópicos y minimizar las posibilidades de dañar muestras biológicas. De igual forma, se usó una cámara con sensor CMOS para registrar en video la captura y manipulación de micropartículas.
Se demostró con éxito la captura y manipulación de micropartículas de poliestireno y se caracterizó la funcionalidad del sistema estimando la rigidez con la que la pinza atrapa y mueve partículas. Para el cálculo de este parámetro físico se usaron dos técnicas de calibración pasivas para pinzas ópticas, el análisis de desplazamiento cuadrático medio (MSD) y el análisis de función de autocorrelación (ACF). Se obtuvieron rigideces de 105,708 y 85,918 fN/nm para partículas en agua y en solución salina, respectivamente. La diferencia se puede atribuir a diferentes viscosidades de las soluciones empleadas.

Abstract.-The motivation for developing this project was to design and implement, for the first time in Ecuador, a competitively priced optical tweezers system in relation to other highly complex optical systems that currently exist.
The assembled optical tweezers system consists of two sections: laser expansion system and focus and observation system. This design basically used a 658nm wavelength laser to trap microscopic objects and minimize the chances of damaging biological samples. Similarly, a camera with a CMOS sensor was used to record the capture and manipulation of microparticles on video.
The capture and manipulation of polystyrene microparticles was successfully demonstrated and the functionality of the system was characterized by estimating the stiffness with which the clamp catches and moves particles. For the calculation of this physical parameter, two passive calibration techniques were used for optical tweezers, the mean square displacement analysis (MSD) and the autocorrelation function analysis (ACF). Stiffnesses of 105,708 and 85,918 fN / nm were obtained for particles in water and in saline, respectively. The difference can be attributed to different viscosities of the solutions used.

Eugenia Elizabeth Samaniego Onofre cedido 0.20 1 Biblioteca General 2020/07/28 90109

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