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Diseño y desarrollo de un microscopio de epifluorescencia con fuente de excitación láser

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dc.contributor.author Soto Torre, Roberto Javier
dc.date.accessioned 2021-02-14T23:58:07Z
dc.date.available 2021-02-14T23:58:07Z
dc.date.created 2019-05-22
dc.date.issued 2021-02-10
dc.identifier.citation Soto Torre, Roberto Javier. (2019). Diseño y desarrollo de un microscopio de epifluorescencia con fuente de excitación láser. (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/28680
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2019, 1 archivo PDF, (88 páginas). es
dc.description.abstract RESUMEN: La microscopía de fluorescencia es hoy una de las técnicas más populares en ambientes de investigación debido a su alta sensibilidad y especificidad, mediante esta técnica y el desarrollo de numerosos marcadores fluorescentes es posible realizar estudios de actividad y funcionamiento celular, marcaje de proteínas, la visualización de la unión de un anticuerpo a un espécimen microscópico, por ejemplo, la protoporfirina zinc que se localiza en las células sanguíneas tiene una fuerte fluorescencia y puede ser empleada para detectar problemas en la producción del grupo hemo, el cual es inhibido por la existencia de plomo o la ausencia de hierro en la sangre. Además, con el emergente desarrollo de los dispositivos de captura de imágenes, los filtros ópticos y los sistemas de iluminación es posible construir sistemas de detección de fluorescencia de altas prestaciones. En un esfuerzo por proveer al laboratorio de Instrumentación Fotónica del programa de postgrado en Ingeniería Electrónica del IPN de un dispositivo para realizar análisis de microscopía de fluorescencia a través de imágenes se realiza este trabajo de construcción de un microscopio de fluorescencia. El sistema desarrollado consta de un sistema óptico en una configuración epifluorescente para realizar los procesos de excitación y detección de fluorescencia, un sistema de iluminación láser de 405nm para excitar las muestras, un LED de potencia blanco para iluminar toda la muestra y posteriormente posicionar el haz sobre la misma, una cámara CMOS para realizar la captura de las imágenes fluorescentes, un gabinete donde se colocó toda la electrónica del sistema, un sistema de posicionamiento de la muestra en los 3 ejes cartesianos y un software de control de todas las partes del sistema. Se realizó el diseño de todas las partes electrónicas del sistema (fuente de alimentación del sistema, controlador del diodo láser y controlador del LED de potencia), para su correcto funcionamiento, así como la caracterización óptica y eléctrica de los módulos del sistema. El sistema se basa en el proceso de fluorescencia donde es posible excitar una muestra con una fuente de luz en la longitud de onda necesaria para que esta absorba energía y emita fluorescencia. Siendo posible en la captura de imágenes visualizar las sustancias fluorescentes, ya sean marcadas con fluorocromos o con fluorescencia intrínseca. Se probó la funcionalidad del sistema excitando muestras de tintas de marcadores permanentes y con una muestra de celulosa la cual fue marcada con Calcofluor White. Se obtuvieron imágenes fluorescentes en las longitudes de onda esperadas según el marcador fluorescente. ABSTRACT: Fluorescence microscopy is today one of the most popular techniques in research environments due to its high sensitivity and specificity. By means of this technique and the development of numerous fluorescent stains it is possible to carry out studies of cell’s activity and functions, protein labeling, visualization of the binding of an antibody to a microscopic specimen, for example, protoporphyrin zinc that is located in blood cells has a strong fluorescence and can be used to detect problems in the production of the heme group, which is inhibited by the existence of lead or the absence of iron in the blood. In addition, with the emerging development of image detection devices, optical filters and illumination systems it is possible to build high performance fluorescence detection systems. In an effort to provide the Photon Instrumentation laboratory of the IPN's Electronic Engineering postgraduate program with a device to perform fluorescence microscopy analysis through images, it is carried out this fluorescence microscope. The system consists of an optical system in an epifluorescent configuration to perform the processes of excitation and fluorescence detection, a 405nm laser illumination system to excite the samples, a white power LED to illuminate the entire sample and then position the beam on it, a CMOS camera to capture the fluorescent images, a cabinet where all the electronics of the system were placed, a system of positioning of the sample in the 3 Cartesian axes and a control software for the whole system. The design of all the electronic parts of the system (system power supply, laser diode controller and power LED controller) were carried out for its correct operation as well as the optical and electrical characterization of the system modules. The system is based on the fluorescence process where it is possible to excite a sample with a light source at the necessary wavelength so that it absorbs energy and emits fluorescence. It was possible due the capture of images to visualize fluorescent substances, whether it was labeled with fluorochromes or with intrinsic fluorescence. The functionality of the system was proved by exciting samples of permanent marker inks and with a cellulose sample which was target with calcofluor White. Fluorescent images were obtained at the expected wavelengths according to the fluorescent stain. es
dc.description.sponsorship IPN, CONACyT, Señores Soria y Moctezuma es
dc.language.iso es es
dc.subject Fluorescencia es
dc.subject Microscopio de fluorescencia es
dc.subject Sistema óptico es
dc.subject Configuración epifluorescente es
dc.title Diseño y desarrollo de un microscopio de epifluorescencia con fuente de excitación láser es
dc.contributor.advisor Valor Reed, Alma Rosa
dc.contributor.advisor De la Rosa Vázquez, José Manuel


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