AdsorChart

Es una GUI destinada a la descripción, análisis y comprensión del proceso de adsorción de proteínas

"Desarrollo de interfaces gráficas de usuario para descripción del proceso de adsorción de proteínas por lotes o en columna empacada como herramientas educativas”
El análisis, comprensión y descripción del fenómeno de adsorción de proteínas es importante para la industria biotecnológica ya que es un método selectivo de biomoléculas para su separación y posterior purificación. Debido a esto se han formulado modelos matemáticos que describen estos procesos basándose en diferentes cuestiones tales como conservación de la masa, leyes de equilibrio interfacial y expresiones cinéticas de adsorción.
El fenómeno de adsorción de proteínas se lleva a cabo desde la fase líquida en la que se encuentra disuelta hasta que se transfiere, con el paso del tiempo, a la fase sólida que generalmente es un adsorbente esférico, altamente poroso, donde se encuentran los ligandos o sitios de adsorción. Independientemente del tipo de interacción que exista entre el ligando y la proteína, el proceso de adsorción generalmente involucra la presencia de una o más resistencias a la transferencia de masa de soluto. Estas resistencias representan el corazón de la descripción del proceso de adsorción. Dependiendo de las resistencias presentes, la descripción matemática de la adsorción de proteínas involucrará la resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias o de ecuaciones diferenciales parciales.
Existen los sistemas de adsorción en tanque agitado por lotes o en columnas empacadas de lecho fijo tomando en cuenta una isoterma de adsorción no lineal. Esta isoterma representa la relación de las concentraciones en equilibrio que existen entre la fase líquida y la sólida (adsorbente). Debido a la naturaleza no lineal de la isoterma, la descripción matemática del proceso de adsorción de proteínas requiere del empleo de técnicas numéricas que hace necesario el desarrollo de un algoritmo que suele ser muy complicado para el estudiante basándose en solo texto.
Actualmente el desarrollo de la tecnología ha permitido disponer de softwares especializados en el cálculo numérico, como lo es “Matlab”, que permite a su vez el desarrollo de interfaces graficas de usuario, con lo cual se puede facilitar el entendimiento del fenómeno de adsorción al estudiante.
El presente trabajo de tesis pretende, con fines educativos, hacer más fácil para el estudiante el entendimiento del fenómeno de adsorción de proteínas bajo los diferentes sistemas de operación considerando resistencias individuales o combinadas, tomando en cuenta la isoterma de adsorción tipo Langmuir. Para esto se elaboraron los códigos de programación en “Matlab” versión R2014b para cada sistema y su respectivo caso haciendo uso de las diferencias finitas de segundo y cuarto orden para la discretización radial y axial, con sus respectivas condiciones de frontera. Para la integración en el tiempo se utilizaron las subrutinas Ode15s y Ode45 que están incluidas en “Matlab”.
A partir de los códigos de programación se crearon interfaces graficas de usuario y éstas fueron compiladas con la herramienta deploytool dentro de “Matlab”, generando archivos ejecutables para ser distribuidas a máquinas con versiones de 32 o 64 bits bajo el nombre de “AdsorChart”.
Descargar AdsorChart versión 32 bits: https://1drv.ms/f/s!Agu5MMpE1oIHxELgMer5tnpad5lq
Descargar AdsorChart versión 64 bits: https://1drv.ms/u/s!Agu5MMpE1oIHxEbayrJg_aKMZEDw