Controlador de campo de corrente alternada para câmara de eletroformação de vesículas unilamelares gigantes

Resumo

A produção de vesículas unilamelares gigantes, GUV tem sido objeto de muitos estudos devido à sua simplicidade e por mimetizar funções complexas essenciais das membranas biológicas. A produção de GUVs é obtida por meio da exposição de filmes lipídicos a uma solução aquosa na presença de campos elétricos aplicados entre dois eletrodos à temperatura estável, processo chamado de eletroformação. O controle da amplitude de campo dos eletrodos imersos na solução que ocorre o processo de eletroformação é de extrema importância para eficiência da formação das GUVs a serem utilizadas em protocolos de treinamento de análises para aplicações biomédicas. O objetivo deste trabalho será avaliar um método de controle automático da estabilidade da amplitude do campo elétrico em solução aquosa. Foi desenvolvido um sistema de controle baseado em um atenuador e amplificador controlado por tensão, VCA que usa modulação por largura de pulso, PWM para controlar a amplitude do campo elétrico. A estabilidade da amplitude do campo ao longo do tempo foi avaliada por meio de um campo elétrico aplicado com frequência de 500 Hz e amplitude de 600 mV RMS. O protótipo do circuito de controle VCA foi testado como atuador de um algoritmo de controle proporcional-integral e derivativo, PID para um sistema de controle em malha fechada da amplitude do campo aplicado entre dois eletrodos. Seu desempenho foi avaliado em soluções salinas e em água pura. Os valores médios do campo ao longo do tempo com controle PID apresenta tendência de queda em relação ao valor inicial de 0,3%. O circuito de controle VCA proposto mostrou-se eficaz na manutenção dos valores dos campos ao longo do tempo.