Razvoj in preizkus visokofrekvenčnega bipolarnega elektroporatorjaMEKUČ, PRIMOŽ (Avtor) Reberšek, Matej (Mentor) elektroporacijaelektroporatoručinek občutljivostiučinek preklicavzbujalni učinekvisokofrekvenčni pulzibipolarni pulziuporabniški vmesnikkontrolni sistemLabVIEWFPGAmyRIOV Laboratoriju za biokibernetiko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani raziskujemo elektroporacijo bioloških celic in njeno uporabo v biomedicini in biotehnologiji. Novejše raziskave kažejo, da imajo visokofrekvenčni bipolarni pulzi manjši vzbujalni učinek in večji učinek preklica pulzov, kot nizkofrekvenčni monopolarni pulzi. Predhodni pulzi visokih ponavljalnih frekvenc zmanjšajo občutljivost celic na elektroporacijo za naslednje pulze v vlaku. Prav tako se električno polje bipolarnih pulzov visokih ponavljalnih frekvenc v tkivu porazdeli bolj homogeno. Za sistematično raziskovanje teh učinkov smo zasnovali napravo za generiranje pulzov - visokofrekvenčni bipolarni elektroporator. Naprava omogoča nastavljanje sedmih parametrov električnih pulzov preko uporabniškega vmesnika na tabličnem računalniku. Preko brezžičnega omrežja si tablični računalnik izmenjuje podatke s krmilnikom. Kontrolni sistem se izvaja v procesorjih in vezju FPGA v krmilniku. Za ojačanje pulzov skrbita visokonapetostni napajalnik in H-mostični digitalni ojačevalnik z radiofrekvenčnimi tranzistorji MOSFET. Ločilno merilno vezje zagotavlja varnost uporabnika in naprave z digitalizacijo signalov in optičnimi sklopniki. Najnižja dolžina pulza znaša 400 ns, amplitudo pulza pa lahko nastavljamo med 60 V in 1 kV. Po končanem razvoju smo napravo preizkusili z obremenilnim testom in jo amplitudno ter časovno kalibrirali. Nato smo izmerili tokove in napetosti pulzov pri odprtih sponkah, nizkoprevodnem mediju in visokoprevodnem mediju ter rezultate analizirali. Elektroporator smo preizkusili do te mere, da ga raziskovalci samostojno uporabljajo v celičnih laboratorijih. Naprava je trenutno edinstvena v zmogljivosti, saj v literaturi in pri proizvajalcih nismo našli podatkov o napravi, ki bi omogočala generiranje tako kratkih bipolarnih pulzov s tako visoko ponavljalno frekvenco. Omogoča še nastavljanje nadpovprečnega števila parametrov pulzov v zelo širokem območju. O poskusih z napravo smo že objavili prvi prispevek na mednarodni bioelektrokemijski konferenci.20172017-09-27 11:19:47Magistrsko delo/naloga96241sl