Desarrollo de un sistema prototipo de estimulación y adquisición de datos para prácticas electrofisiológicas utilizando hardware y software libre

Abstract

En el presente trabajo se propone el desarrollo de un Prototipo de Estimulador Electrico para experimentacion siol ogica, utilizando hardware y software libre, con el proposito de atender y dar solucion al problema de obsolescencia de los equipos de uso frecuente en las pr acticas del Laboratorio de Docencia en el area de físiologa de la Escuela de Biología { UCV. Por esta razon se decidio diseñar un prototipo de bajo costo y con elementos que se encuentran en el mercado nacional que pudiese reemplazar los equipos dañados u obsoletos que son necesarios en el laboratorio. Para alcanzar ese objetivo se utilizaron herramientas Open Source (software y hardware libre). El instrumento a reemplazar en el Laboratorio es el Estimulador Electrico que es capaz de generar pulsos y trenes de pulsos de frecuencia y amplitud variable, específicamente el equipo \Ortec 4710 Dual Channel Stimulator". Por sus extensivos a~nos de uso, falta de diagramas electronicos y manual de usuario, se decidio crear un nuevo equipo que emule al instrumento mencionado. El prototipo se realizo utilizando el microcontrolador Arduino UNO R3, controlado por una interfaz gr a ca (GUI) realizada con el programa multiplataforma Qt en su version 5.5, tambien se realizo el circuito para adecuar la señal tanto de estimulacion del musculo gastrocnemio en sapos bufo marinus como de recepcion de la señal repuesta del mismo. Se aprovecho la interfaz gr a ca para guardar los datos en los registros de la computadora y grafi car en tiempo real la respuesta fisiológica muscular del sapo mencionado. Se obtuvo un equipo capaz de generar pulsos de una duracion mínima de 100us y maxima de 11s, capaz de suministrar una corriente maxima de 84 mA, y una potencia maxima de 290 mW, con 4 escalas para modicar la amplitud del pulso (10V, 1V, 100mV y 10 mV) con un nivel de ruido de 6mV y una tasa de muestreo de 5814 muestras por segundo. La Interfaz se puede utilizar tanto en Windows como en Linux.