Evaluación de la viabilidad de la técnica de espectroscopía de impedancia eléctrica para detectar el cannabidiol en soluciones acuosas
Este trabajo presenta el desarrollo de un método para evaluar la técnica de Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIE) como herramienta de detección de Cannabidiol (CBD) en soluciones acuosas, a partir de los cambios que la molécula induce en las propiedades eléctricas de dichas soluciones a difer...
- Autores:
-
Canchila Madera, Juan Mario
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/16258
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/16258
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- Palabra clave:
- Ingeniería Biomédica
Detección de CBD
EIE
Compuestos hidrofóbicos
Sensor electroquímico
Instrumentación biomédica
CBD detection
EIS
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Electrochemical sensing
Biomedical instrumentation
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- Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025
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Este trabajo presenta el desarrollo de un método para evaluar la técnica de Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIE) como herramienta de detección de Cannabidiol (CBD) en soluciones acuosas, a partir de los cambios que la molécula induce en las propiedades eléctricas de dichas soluciones a diferentes concentraciones. Las etapas ejecutadas incluyeron: (1) el diseño y la validación de un prototipo que permite medir, de forma simultánea, varias soluciones a distintas concentraciones de CBD y así mantener condiciones ambientales estables; (2) la implementación de un protocolo experimental donde se definieron las concentraciones a analizar, los materiales empleados y los procedimientos de adquisición de datos con EIE, y (3) la evaluación de la respuesta del sistema frente a variables externas (temperatura y radiación UV) conocidas por afectar al CBD, para determinar si debían controlarse en futuras detecciones. Al medir las soluciones de mayor concentración se observó una variación aproximada de 5 Ω por cada 43,48 mg/mL de CBD con respecto a la solución control (equivalente a unos 5 Ω por cada duplicación de la concentración); a partir de este comportamiento se obtuvo una ecuación que relaciona la impedancia con la concentración. Además, la impedancia disminuyó al elevar la temperatura y, tras la irradiación UV, aumentó hasta estabilizarse alrededor de 17 Ω por encima del valor inicial. Estos resultados sugieren que la EIE es viable para detectar CBD en altas concentraciones dentro de soluciones acuosas; sin embargo, es necesario establecer valores de referencia mediante caracterizaciones previas y controlar tanto la temperatura como las posibles exposiciones a luz ultravioleta para asegurar la confiabilidad de la técnica. |
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Las etapas ejecutadas incluyeron: (1) el diseño y la validación de un prototipo que permite medir, de forma simultánea, varias soluciones a distintas concentraciones de CBD y así mantener condiciones ambientales estables; (2) la implementación de un protocolo experimental donde se definieron las concentraciones a analizar, los materiales empleados y los procedimientos de adquisición de datos con EIE, y (3) la evaluación de la respuesta del sistema frente a variables externas (temperatura y radiación UV) conocidas por afectar al CBD, para determinar si debían controlarse en futuras detecciones. Al medir las soluciones de mayor concentración se observó una variación aproximada de 5 Ω por cada 43,48 mg/mL de CBD con respecto a la solución control (equivalente a unos 5 Ω por cada duplicación de la concentración); a partir de este comportamiento se obtuvo una ecuación que relaciona la impedancia con la concentración. Además, la impedancia disminuyó al elevar la temperatura y, tras la irradiación UV, aumentó hasta estabilizarse alrededor de 17 Ω por encima del valor inicial. Estos resultados sugieren que la EIE es viable para detectar CBD en altas concentraciones dentro de soluciones acuosas; sin embargo, es necesario establecer valores de referencia mediante caracterizaciones previas y controlar tanto la temperatura como las posibles exposiciones a luz ultravioleta para asegurar la confiabilidad de la técnica.This study describes the development of a method to assess Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) technique as a detection tool for Cannabidiol (CBD) in aqueous solutions, based on the changes that the molecule induces in the electrical properties of the medium at different concentrations. The work was carried out in three stages: (1) design and validation of a prototype that simultaneously measures several solutions at distinct CBD concentrations, thereby ensuring stable environmental conditions; (2) implementation of an experimental protocol that defined the concentrations to be analyzed, the materials employed, and the EIS data-acquisition procedures; and (3) evaluation of the system’s response to external variables (temperature and UV radiation) known to affect CBD, in order to determine whether they must be controlled in future measurements. For the highest concentrations tested, the impedance increased by approximately 5 Ω for every 43.48 mg/mL of CBD relative to the control solution (about 5 Ω for each doubling of concentration), allowing a mathematical relationship between impedance and concentration to be established. In addition, the impedance decreased as temperature rose and, after UV irradiation, increased until stabilizing roughly 17 Ω above the initial value. These results indicate that EIS is a viable technique for detecting CBD at high concentrations in aqueous media; nevertheless, reference values must be determined through prior characterization, and both temperature and potential UV exposure must be controlled to ensure the reliability of the measurements.Proyecto de grado (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)63 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería y Ciencias BásicasCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Evaluación de la viabilidad de la técnica de espectroscopía de impedancia eléctrica para detectar el cannabidiol en soluciones acuosasTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85[1] C. 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