부산대학교 도서관

Actualmente, la mayoría de información sobre la interacción entre radiación de microondas y materia biológica ha sido proporcionada por estudios en tejidos o suspensiones celulares. Sin embargo, para superar la variabilidad de resultados asociada a la heterogeneidad de la materia biológica a escala macro y micrométrica, así como para evaluar los mecanismos fisiológicos que puedan originar efectos dañinos de la exposición a las radiaciones de microondas, es necesario estudiar la interacción a una escala mucho menor, es decir nanométrica, en células individuales, componentes subcelulares y macromoléculas. Recientemente la microscopia de rastreo con microondas en campo cercano (NF-SMM) ha aparecido como técnica prometedora para obtener imágenes con alta resolución espacial relacionadas con la respuesta dieléctrica de la muestra. Sin embargo, apenas ha sido aplicada a muestras biológicas, y de manera cualitativa. Para muestras de alturas irregulares como células, este hecho es debido, entre otras razones, a la presencia dominante de una contribución parásita (crosstalk topográfico), que a menudo puede enmascarar la respuesta dieléctrica local de la muestra. En esta tesis, el objetivo se ha enfocado en la elaboración y aplicación de metodologías de análisis para obtener información cuantitativa acerca de la permitividad local de una célula individual a las microondas, a partir de medidas de SMM. Antes de la aplicación a muestras biológicas de interés, las metodologías han sido aplicadas a muestras inorgánicas heterogéneas y tridimensionales, que al igual que las células individuales, presentan el problema del crosstalk topográfico. Finalmente, se han obtenido imágenes eléctricas, aproximadamente a ~ 19 GHz, de una bacteria E. coli, en condiciones ambientales secas y húmedas. Combinando las imágenes experimentales con modelos numéricos 3D y las herramientas de análisis desarrolladas, ha sido posible extraer la permitividad local de la célula. E. coli ha resultado ser una muestra no plana, y dieléctricamente homogénea. Se ha determinado un valor de permitividad dieléctrica alrededor de 4 en seco y de 20 en húmido, lo cual es consistente con los componentes biológicos de esta célula y la presencia de agua en el medio ambiente. Estos resultados representan la primera cuantificación de la permitividad local de una sola célula hecha en microondas.