Orientador: Sérgio Santos Mühlen

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: Em experimentos que envolvem estimulação de preparações biológicas e cuja resposta é representada por um ou mais sinais, o controle do processo de estimulação e o monitoramento dos sinais resultantes são essenciais para um melhor entendimento de como o sistema biológico responde à...

Resumo: Em experimentos que envolvem estimulação de preparações biológicas e cuja resposta é representada por um ou mais sinais, o controle do processo de estimulação e o monitoramento dos sinais resultantes são essenciais para um melhor entendimento de como o sistema biológico responde à estimulação. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um instrumento virtual para uso em experimentos com preparações biológicas, capaz de gerar estímulos, adquirir e processar os sinais biológicos decorrentes dos estímulos, a fim de propiciar um único ambiente que atenda ao máximo os requisitos de qualquer protocolo experimental que possa envolver estimulação, aquisição e análise de sinais. Foi então desenvolvida uma plataforma virtual para experimentos em preparações biológicas de modo a automatizar o protocolo experimental de um setup. Todo o desenvolvimento dos sistemas de controle, estimulação, aquisição e processa-mento do sinal do instrumento virtual foi concebido de modo a maximizar a flexibilidade no manuseio e a generalidade nas aplicações. O sistema desenvolvido foi capaz de controlar a geração e a aplicação de estímulos (pulsos de ultras-som de potência) em preparações in vitro de corações de ratos, tornando possível automatizar todo o protocolo experimental de estimulação, adquirir os sinais de temperatura e força de contração da preparação de forma síncrona ao estímulo e pós-processar os sinais adquiridos. O instrumento virtual pode ser aplicado em diferentes setups experimentais de preparações biológicas

Abstract: In experiments involving stimulation of biological preparations and their response expressed by a given acquired signal, control of the stimulation and monitoring of the signal are essential to better understand how the biological system reacts to the stimulation. This study was conducted...

Abstract: In experiments involving stimulation of biological preparations and their response expressed by a given acquired signal, control of the stimulation and monitoring of the signal are essential to better understand how the biological system reacts to the stimulation. This study was conducted with the aim of developing a virtual instrument for use in experiments with biological preparations, capable of generating stimuli, acquire and process the biological signals from stimulation, providing a unique environment that meets the maximum requirements from any experimental protocol that might involve stimulation, acquisition and signal analysis. A virtual platform was developed for controlling experiments with biological preparations, making possible to automate the setup. All the development of control, stimulation and acquisition systems, and signal processing of the virtual instrument was designed to maximize the flexibility in the use, and the generality of the applications. The developed system is capable of controlling the generation and application of stimuli (pulses of power ultrasound) in an in vitro preparation of rat hearts, automating the whole experimental protocol of stimulation, acquisition of temperature and contractile force signals synchronized to the stimuli, and post-process the acquired signals. The virtual instrument can be applied in different experimental setups with biological preparations