{"id":66059,"date":"2008-08-07T00:00:00","date_gmt":"2008-08-07T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/development-of-microdevices-for-cell-handling-and-characterization-applications-to-the-study-of-electrical-properties-of-cells\/"},"modified":"2008-08-07T00:00:00","modified_gmt":"2008-08-07T00:00:00","slug":"development-of-microdevices-for-cell-handling-and-characterization-applications-to-the-study-of-electrical-properties-of-cells","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/biologia-celular\/development-of-microdevices-for-cell-handling-and-characterization-applications-to-the-study-of-electrical-properties-of-cells\/","title":{"rendered":"Development of microdevices for cell handling and characterization. applications to the study of electrical properties of cells"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Marc Castellarnau Aymar <\/strong><\/h2>\n

El principal objetivo de este trabajo de tesis consiste en el desarrollo de micro-dispositivos para la manipulaci\u00f3n celular y la caracterizaci\u00f3n de propiedades diel\u00e9ctricas y cambios en la morfolog\u00eda de las c\u00e9lulas. Tambi\u00e9n se ha estudiado algunas aplicaciones basadas en estudios de actividad metab\u00f3lica y respuesta celular. Con esta finalidad se ha partido del concepto lab-on-a-chip (dispositivo multi-an\u00e1lisis integrado), para investigar distintas funcionalidades que se pueden incluir en un mismo dispositivo. Concretamente, el presente trabajo incluye cuatro grandes bloques relacionados con distintas funcionalidades o capacidades de an\u00e1lisis celular: en primer lugar, se ha investigado el uso de micro-capilares con medidas de espectroscopia de impedancia el\u00e9ctrica (eis), como herramienta no-destructiva para estudios en c\u00e9lulas individuales en aplicaciones biom\u00e9dicas. Con el objetivo de describir la interacci\u00f3n en la interfaz c\u00e9lula-capilar, se ha desarrollado un modelo anal\u00edtico completo y se ha comparado con simulaciones por elementos finitos (fem). Finalmente, se ha validado el sistema con un estudio de cito-toxicidad, a\u00f1adiendo dmso en el medio y monitorizando las variaciones de impedancia. Se ha comprobado que estas a baja frecuencia vienen determinadas por las variaciones morfol\u00f3gicas y fisiol\u00f3gicas de la c\u00e9lula. a continuaci\u00f3n se ha investigado otra t\u00e9cnica de caracterizaci\u00f3n y manipulaci\u00f3n el\u00e9ctrica como es la dielectroforesis (dep). En este caso, se ha estudiado su uso en aplicaciones microbiol\u00f3gicas y biom\u00e9dicas. Por primera vez, se ha utilizado dep para intentar detectar la presencia de pl\u00e1smidos conjugativos en poblaciones bacterianas. Como modelo se han utilizado cepas de e.Coli con pl\u00e1smidos r27. Estos pl\u00e1smidos son termosensibles y codifican m\u00faltiple resistencia a antibi\u00f3ticos. Las diferencias observadas con la caracterizaci\u00f3n mediante dep, se deben principalmente a mutaciones en las c\u00e9lulas y no a la presencia del pl\u00e1smido. Por este motivo, se decidi\u00f3 utilizar dep para identificar cambios sutiles en la conformaci\u00f3n de la bacteria, debido a mutaciones involucradas en la preValencia de bacterias pat\u00f3genas. Para este estudio, se han utilizado cepas con mutaciones que afectan a los moduladores hha y h-ns, que juegan un papel importante en la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n gen\u00e9tica. Los resultados experimentales demuestran que es posible identificar los distintos mutantes analizados, tanto a nivel de membrana como a nivel citoplasm\u00e1tico. Por otra parte, se ha adaptado un modelo diel\u00e9ctrico para describir el comportamiento dep de las bacterias. El modelo se ha ajustado a los resultados experimentales, obteniendo una buena correlaci\u00f3n entre la descripci\u00f3n diel\u00e9ctrica y biol\u00f3gica. Finalmente, se ha aplicado dep en la identificaci\u00f3n de pat\u00f3genos como la e. Coli o157:h7, que es una bacteria entero-hemorr\u00e1gica extremadamente virulenta, responsable de la mayor\u00eda de intoxicaciones alimenticias, junto con la salmonella. Los resultados experimentales muestran que existen ciertas diferencias a nivel de membrana en la regi\u00f3n de bajas frecuencias. otra t\u00e9cnica que se ha explorado es el uso de dispositivos isfet para medida electroqu\u00edmica. Para el presente estudio, se ha utilizado un dispositivo isfet en una aplicaci\u00f3n biotecnol\u00f3gica, como es la monitorizaci\u00f3n de la actividad bacteriana a trav\u00e9s del catabolismo de varios az\u00facares. Como modelo se han utilizado dos tipos de lactobacillus (l. Sakei y l. Survatus). De las respuestas din\u00e1micas obtenidas se concluye que es posible diferenciar los dos tipos de bacterias l\u00e1cticas a trav\u00e9s de sus perfiles de fermentaci\u00f3n de la ribosa a las pocas horas de iniciarse el proceso de fermentaci\u00f3n. Esto es una clara ventaja respecto a otros m\u00e9todos de caracterizaci\u00f3n microbiol\u00f3gica (p.E. Api ch50), donde no es posible un control on-line y acostumbra a ser necesario un tiempo de an\u00e1lisis cercano o incluso superior a las 24 horas. finalmente, se ha descrito el dise\u00f1o, el proceso de fabricaci\u00f3n y la caracterizaci\u00f3n de los dispositivos utilizados en esta tesis, para la manipulaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n el\u00e9ctrica de c\u00e9lulas. Se han demostrado las distintas funcionalidades del dispositivo implementado: (a) electrodos dep como elemento posicionador \/ concentrador y tambi\u00e9n como herramienta de caracterizaci\u00f3n celular; (b) isfets para medidas electroqu\u00edmicas y estudios de actividad metab\u00f3lica; (c) electrodo de referencia integrado para realizar las medidas con isfet sin necesidad de electrodos de referencia externos. Como prueba de la utilizaci\u00f3n e integraci\u00f3n de varias funcionalidades en un mismo dispositivo, se han realizado medidas combinadas, utilizando el posicionador dep, para concentrar localmente c\u00e9lulas encima del \u00e1rea sensible de los isfet, y realizar medidas electroqu\u00edmicas para monitorizar actividad metab\u00f3lica en suspensiones de bacterias.<\/p>\n

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Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abDevelopment of microdevices for cell handling and characterization. applications to the study of electrical properties of cells<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
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  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Development of microdevices for cell handling and characterization. applications to the study of electrical properties of cells <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Marc Castellarnau Aymar <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Barcelona<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 08\/07\/2008<\/li>\n<\/ul>\n

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    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Josep Samitier Marti<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: Antonio Juarez jimenez <\/li>\n
        • ramon Bragos (vocal)<\/li>\n
        • joan Bausells roige (vocal)<\/li>\n
        • Francisco Del pozo (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Tesis doctoral de Marc Castellarnau Aymar El principal objetivo de este trabajo de tesis consiste en el desarrollo de micro-dispositivos […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[1557,951,849,13227,3706],"tags":[79421,145607,33620,14048,145605,145606],"class_list":["post-66059","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-analisis-electroquimico","category-barcelona","category-biologia-celular","category-simulacion","category-tecnologia-electronica","tag-antonio-juarez-jimenez","tag-francisco-del-pozo","tag-joan-bausells-roige","tag-josep-samitier-marti","tag-marc-castellarnau-aymar","tag-ramon-bragos"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66059","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=66059"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66059\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=66059"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=66059"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=66059"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}