SÍNTESIS ELECTRÓNICA DE UNA CÉLULA Β EMPLEANDO OPAMPS
Resumen
En este trabajo se presenta la implementación electrónica que describe el comportamiento de la célula β pancreática según el modelo matemático propuesto por Pernarowsky. Este modelo permite conocer el comportamiento de una sola célula estando en fase activa e inactiva y presentando los distintos tipos de oscilaciones que se generan en la membrana celular conocidas como Bursting Electrical Activity (BEA). A partir de este modelo matemático se plantea su implementación electrónica utilizando amplificadores operacionales de voltaje (OpAmps) y multiplicadores analógicos. Utilizando un número de componentes electrónicos reducido debido a configuraciones diferenciales de OpAmps, el diseño propuesto es capaz de emular el comportamiento dinámico de la célula β. Las simulaciones realizadas con el software SPICE concuerdan con el modelo teórico validando el diseño.
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M. Pernarowsky, “Fast subsystem bifurcations ina slowly varying Lienard system exhibiting bursting”. SIAM Journal on Applied Mathematics. Vol. 54. Nº 3. 1994. Pp. 814-832.
C. P. Olvera Granados, G. E. Leo Amador y H. L. Hernández Montiel, “Pancreas y célula beta: Mecanismos de diferenciación, morfogenesis y especificación celular endocrina, ¿Regeneración?”. Mediagrafic Artemisa. Vol. 65. 2008.
C. P. Olvera Granados, G. E. Leo Amador, H. L. Hernández Montiel, “Pancreas y célula beta: Mecanismos de diferenciación, morfogenesis y especificación celular endocrina, ¿Regeneración?”. Mediagrafic Artemisa. Vol. 65. 2008.
E. Jones y A. Manson, “Lo esencial en célula y genética”. Elsevier. 2003.
R. M. Miura, “Analisys of excitable cell models”. Journal of Computational and Applied Mathematics. Vol. 144. 2002. Pp. 29-47.
P. Georgiou y C. Toumazou, “A silicon pancreatic beta cell for diabetes”. IEEE Trans. Biomedical Circuits Syst. Vol. 1. Nº 1. 2007. Pp. 39-49.
I. Pagkalos, P. Herrero, C. Toumazou, P. Georgiou, “Bio-inspired glucose control in diabetes based on an analogue implementation fo a beta cell model”. IEEE Trans. Biomedical Circuits Syst. Vol. 8. Nº 2. 2014. Pp. 186-195.
M. Pernarowski, “Fast and slow subsystems for a continuum model of bursting activity in the páncreatic islet”. SIAM Journal on applied mathematics.1988. P. 58.
M. Pernarowsky, R. M. Miura, J. Kevorkian, “The Sherman-Rinzel-Keizer Model for Bursting Electrical activity in the Pancreatic Beta-Cell”. Springer Lecture Notes in Biomathematics. Nº 92. 1991. Pp. 34-53.
K. Wedgwood, “The synchronization of pancreatic beta-cell by gap junction coupling”. Mathematics MSc Final Report Summer. 2009.
R. Griffiths, “Return map characterizations of singular solutions for a model of bursting with two slow variables”. Ph.D. Thesis. Montana State. 2003.
J. M. Muñoz Pacheco, L. C. Gomez Pavon, O. G. Félix Beltrán, A. L. Ramos, “Determining the Lyapunov spectrum of continuous-time 1D and 2D multiscroll chaotic oscillators via the solution of m-PWL varational equations”. Abstract and Applied Analysis. Vol. 2013. Pp. 1-11. 2013.
L. J. Ontañón García, E. Campos Cantón, J. Sánchez Sahagún, I. Campos Cantón, ”Electronic implementation of a pancreatic β-cell”. XVI Congreso Latinoamericano de Control Automático, CLCA. 2014.
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