Lámpara compacta de LED UV con bajas emisiones de calor para aplicaciones de investigación biológica
Autores: Pirc, Matija; Caserman, Simon; Ferk, Polonca; Topi, Marko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Lámpara compacta de LED UV con bajas emisiones de calor para aplicaciones de investigación biológica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Investigación biomédica
Luz ultravioleta
Lámpara basada en LED
Homogeneidad de irradiancia
Disipador de calor
Incubadora
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Gran parte de la investigación biomédica se centra en los efectos de la luz UV en las células humanas. Las fuentes de luz UV son un requisito previo para dicha investigación. Este documento presenta el diseño y el rendimiento logrado de una lámpara basada en LED UVA (Ultravioleta A: 320-400 nm) y una lámpara UVB (Ultravioleta B: 290-320 nm) adecuada para su uso en bioensayos, así como dentro de un incubador. Se utilizaron simulaciones numéricas para optimizar el número, disposición y potencia de salida de los LEDs para lograr una buena homogeneidad de irradiancia manteniendo bajos costos. El diseño se optimizó para la transferencia eficiente del calor generado lejos de las muestras irradiadas a través del disipador de calor en la parte posterior de las lámparas. La irradiancia promedio de la superficie objetivo por la lámpara UVA fue de 70,1 W/m con una desviación máxima del 4,9%, y la irradiancia promedio por la lámpara UVB fue de 3,1 W/m con una desviación máxima del 4,8%. Con las lámparas UVA y UVB, la temperatura de las muestras sometidas a irradiación en el incubador aumenta de 37 a 42 grados Celsius en 40 y 67 minutos, respectivamente. Esto supera con creces el tiempo de irradiación UV requerido en la mayoría de los casos. Las pruebas en cultivos celulares Jurkat y HEK-293 confirmaron la idoneidad de nuestras lámparas para la investigación biomédica.
Descripción
Gran parte de la investigación biomédica se centra en los efectos de la luz UV en las células humanas. Las fuentes de luz UV son un requisito previo para dicha investigación. Este documento presenta el diseño y el rendimiento logrado de una lámpara basada en LED UVA (Ultravioleta A: 320-400 nm) y una lámpara UVB (Ultravioleta B: 290-320 nm) adecuada para su uso en bioensayos, así como dentro de un incubador. Se utilizaron simulaciones numéricas para optimizar el número, disposición y potencia de salida de los LEDs para lograr una buena homogeneidad de irradiancia manteniendo bajos costos. El diseño se optimizó para la transferencia eficiente del calor generado lejos de las muestras irradiadas a través del disipador de calor en la parte posterior de las lámparas. La irradiancia promedio de la superficie objetivo por la lámpara UVA fue de 70,1 W/m con una desviación máxima del 4,9%, y la irradiancia promedio por la lámpara UVB fue de 3,1 W/m con una desviación máxima del 4,8%. Con las lámparas UVA y UVB, la temperatura de las muestras sometidas a irradiación en el incubador aumenta de 37 a 42 grados Celsius en 40 y 67 minutos, respectivamente. Esto supera con creces el tiempo de irradiación UV requerido en la mayoría de los casos. Las pruebas en cultivos celulares Jurkat y HEK-293 confirmaron la idoneidad de nuestras lámparas para la investigación biomédica.