Sistema de controle para termociclador

Orientador(a) (dc.contributor.advisor)Silva, Márcio Rosa da
Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1)Mejía, Rodrigo Ivan Goytia
Lattes Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1Lattes)http://lattes.cnpq.br/4302770186505370pt_BR
Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes)http://lattes.cnpq.br/2777915645832000pt_BR
Autor(a) (dc.contributor.author)Corte, Angélico
Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes)http://lattes.cnpq.br/7388800047911499pt_BR
Data de Disponibilização (dc.date.accessioned)2016-12-23T11:33:24Z
dc.date.available (dc.date.available)2016-12-23T11:33:24Z
Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued)2016-09-19
Abstract (dc.description.abstract)The thermocycler is an equipment used to perform a molecular biology technique called PCR (Polymerase Chain Reaction), which aims at amplifying target DNA fragments. It is widely used in biology, health and agriculture sciences, animal, plant and human diagnostics, as well as in forensics. The equipment completes variable temperature cycles, and the success of the technique relies on three factors: (1) increasing and decreasing ramp rates; (2) temperature accuracy and stability of the temperatures set in the program; (3) a reduced overshoot at the end of each temperature ramp. This research was developed as the first phase of a Technology Nationalization Project. The aim was to identify the best controller to regulate temperature in thermal cycles and assemble a prototype of such equipment. The controllers tested were PID(Generic, ISA, Parallel and Dahlin Synthesis) andGMV. These controllers were simulated using Matlab and then, implemented in a hardware system. The following improvements were implemented in the Dahlin PID Controller during this work: addition of two gain variables in the proportional component, an extra proportional component, one saturator and a filter to accelerate the decreasing ramp. Such improvements allowed us to solve the problems of the controllers, as none of them presented acceptable results in its original form. The prototype was assembled and tested in the Molecular Biology Laboratory of Unisinos. The PCR results obtained with the prototype were equivalent as those obtained from the imported equipment used regularly in the laboratory.en
Resumo (dc.description.resumo)O termociclador é um equipamento utilizado para realizar uma técnica de biologia molecular chamada PCR (Polymerase ChainReaction – Reação em Cadeia da Polimerase), que objetiva isolar e amplificar fragmentos alvo de DNA e é amplamente utilizada em pesquisas nas áreas das ciências biológicas, saúde, agropecuária, em diagnósticos animal, vegetal e humano, bem como na medicina forense.O funcionamento do equipamento consiste em realizar ciclos de temperatura variáveis, sendo que o sucesso da reação depende basicamente de três fatores: (1) a velocidade das rampas de subida e descida de temperatura; (2) a precisão e estabilidade da temperatura estipulada no programa; (3) oovershoot reduzido ao final das rampas de temperatura. Esta pesquisa foi desenvolvida como a primeira fase de um projeto de nacionalização de tecnologia. Osobjetivosforam descobrir qual o controlador que melhor atua para o controle de temperatura em termocicladores e montar um protótipo deste equipamento.Os controladores testados foram os tipos PID (Genérico, ISA, Paralelo e com Síntese de Dahlin) e GMV.Esses controladores foram simulados usando Matlab e posteriormente implementados em um sistema de hardware. Foram implementadas no controlador PID de Dahlin, durante esse trabalho, a inserção de duas variáveis de ganho na componente proporcional, uma componente proporcional extra, um saturador e um filtro para acelerar a rampa de descida.Essas melhorias permitiram a resolução dos problemas apresentados pelos controladores, já que nenhum dos testados apresentou resultados satisfatórios em sua forma original.O protótipo foi montado e testado no laboratório de biologia molecular da Unisinos. O mesmo apresentou resultados equivalentes aos do equipamento importado em uso no laboratório.pt_BR
Agência de fomento (dc.description.sponsorship)Nenhumapt_BR
URI (dc.identifier.uri)http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/5998
Idioma (dc.language)pt_BRpt_BR
Nome da instituição (dc.publisher)Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
País da Instituição (dc.publisher.country)Brasilpt_BR
Departamento (dc.publisher.department)Escola Politécnicapt_BR
Sigla da Instituição (dc.publisher.initials)Unisinospt_BR
Programa (dc.publisher.program)Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
Direitos de acesso ao documento (dc.rights)openAccesspt_BR
Assunto (dc.subject)Termocicladorpt_BR
Assunto (dc.subject)Controlador GMVpt_BR
Assunto (dc.subject)Biologia molecularpt_BR
Assunto (dc.subject)PCRpt_BR
Assunto (dc.subject)Controlador PIDpt_BR
Assunto (dc.subject)PID de Dahlinpt_BR
Assunto (dc.subject)Thermocycleren
Assunto (dc.subject)PID controlleren
Assunto (dc.subject)Dahlin PIDen
Assunto (dc.subject)GMV Controlleren
Assunto (dc.subject)Molecular biologyen
Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq)ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Elétricapt_BR
Título (dc.title)Sistema de controle para termocicladorpt_BR
Tipo de arquivo (dc.type)Dissertaçãopt_BR

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