Perfil de temperatura con sensores FBG en un emulador de cultivo celular tumoral tridimensional (2021)
El cáncer de seno ha permanecido como una grave problemática de salud pública, una que día a día incrementa sus cifras tanto en el número de fallecidos a causa de esta enfermedad como en los casos de personas que la padecen; en Colombia los tratamientos más utilizados para tratar esta enfermedad son la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia. Debido a que los tratamientos sistémicos en altas dosis suelen generar efectos secundarios muy fuertes en los pacientes, afectando su calidad de vida, surge la necesidad de investigar nuevos tratamientos que mitiguen dichos efectos, y actualmente, como alternativa, se desarrolla la hipertermia, la cual funciona como tratamiento coadyuvante. Una gran área de investigación en este tratamiento se enfoca en la medición puntual de la temperatura en el tumor, ya que las ondas electromagnéticas afectan directamente en las mediciones que efectúan los sensores convencionales. Por lo tanto, el presente trabajo de grado realiza un diseño e implementación de una red de sensores FBG que permite obtener el perfil de temperatura en un emulador de cultivo celular tumoral tridimensional, como solución a la problemática encontrada en la investigación del tratamiento de la hipertermia. Este trabajo se realizó a través de una metodología de 5 fases: diseño, elaboración, implementación, pruebas y resultados; durante la elaboración del proyecto se utilizó un arreglo de 4 sensores de red de difracción Bragg inscritos en fibra óptica, en donde los datos fueron adquiridos por un sistema interrogador sm125. En el sistema, se extrajeron los datos para determinar la correlación entre la longitud de onda y la temperatura, y de igual forma determinar la deformación sometida por el medio para el sensor. Para la implementación del proyecto se realizó un emulador de cultivo celular tumoral a partir de una solución gelificante que soporta temperaturas entre los 4°C y los 70°C e imita las propiedades térmicas de un tumor de seno. El análisis de los datos se realizó con el programa MATLAB usando métodos estadísticos. Se realizó la construcción de un perfil de temperatura para el cultivo celular tumoral en un rango de 20 °C a 50°C en una radio de 0mm a 5mm. Con lo anterior se determinó que el modelo representa de forma correcta la temperatura dentro del emulador de tumor canceroso y, por consiguiente, es posible extrapolar los datos para el tratamiento de cáncer por hipertermia con radiación electromagnética.