Estudo sobre ruidos

1. INSTITUTO FEDERAL DA PARAÍBA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
PROCESSAMENTO ANALÓGICO DE SINAIS II
PROFESSOR: PHD CLEUMAR DA SILVA MOREIRA
ALUNOS: JOABE DIAS E VAGNER SANTOS
ESTUDO DIRIGIDO
JULHO 2023

2. Artigo
• Biosensores: Tecnologia e Aplicações.
• Autores: Cleumar S. Moreira1 , Antonio M.N.
Lima2, H. Neff2,3, Arlindo G. Barreto Neto2,4,
Fernanda C. C. L. Loureiro2,Carlos A. De Souza
Filho2,5 e Luis H. C. Lima Junior.

3. Introdução
• Neste estudo iremos falar dos efeitos externos, como
ruídos, são um aspecto importante a ser considerado na
construção de sensores/biossensores SPR.
• Esses ruídos podem ter origem em várias fontes e podem
afetar a sensibilidade e a precisão das medições
realizadas.No contexto de sensores SPR, os ruídos podem
ser classificados em duas categorias principais:
• Ruídos ópticos.
• Ruídos ambientais.

4. Ruídos ópticos
• Os ruídos ópticos estão relacionados a variações
na fonte de luz, estabilidade do sistema óptico,
interferência de fundo e outros fatores ópticos
que podem introduzir variações indesejadas no
sinal medido.

5. Ruídos Ambientais
• Ruídos ambientais incluem flutuações de
temperatura, vibrações mecânicas, interferência
eletromagnética, contaminação na superfície do
sensor, entre outros.
• Vamos desta neste estudo dois tipos:
• Ruído do sistema transdutor.
• Ruído Eletromagnético.

6. Ruídos Ambientais
• Trecho retirado do Artigo: Tipos de biosensores
• “Imunobiosensores: são biosensores que monitoram as
interações do par anticorpo-antígeno, nas quais o
anticorpo ou o antígeno são imobilizados na superfície.
• ....A sensibilidade de um imunobiossensor depende da
afinidade e da especificidade da ligação e do ruído do
sistema transdutor.”

7. Ruído do sistema transdutor
• Definição: Variações indesejadas no sinal de
saída que afetam sensibilidade e precisão.
• Fonte: interferência eletromagnética, flutuações
na fonte de energia, instabilidade nos
componentes eletrônicos.

8. Impacto do ruído no biossensor
• Introdução de variações de fundo que interferem
no sinal.
• Dificuldade na detecção e quantificação precisa
das interações entre anticorpos e antígenos.
• Resultado: medidas imprecisas e limitação da
sensibilidade e faixa dinâmica.

9. Estratégias para reduzir o ruído
• Utilização de técnicas de filtragem de sinal para
remover ruídos indesejados.
• Blindagem eletromagnética para minimizar
interferência externa.
• Melhoria da estabilidade dos componentes
eletrônicos.
• Otimização dos parâmetros de medição.

10. Outras medidas para redução
• Escolha adequada de materiais do sistema
transdutor.
• Minimização de correntes parasitas.
• Calibração regular do sistema.
• Utilização de técnicas avançadas de
processamento de sinal.

11. Ruídos Ambientais
• Trecho retirado do artigo: Tipos de biosensores
“Biosensores ópticos: são biosensores que se baseiam em
mudanças nas propriedades ópticas das substâncias, com o fito
de monitorar a concentração do analito.... Entre as vantagens
desses biosensores estão o seu tamanho reduzido, a velocidade
de resposta, a facilidade de integração, imunidade a ruído
eletromagnético, boa biocompatibilidade e não-necessidade de
elementos ativos na biocamada;”

12. Ruído eletromagnético
• Definição: interferência indesejada por sinais
elétricos/magnéticos presentes no ambiente.
• Fontes de ruído: equipamentos elétricos,
dispositivos eletrônicos, redes sem fio,
relâmpagos, fenômenos elétricos.

13. Interferências do ruído
• Flutuações na intensidade da luz de excitação ou
emissão de fluorescência em biossensores que
utilizam fluorescência.
• Perturbações no sinal em biossensores baseados
na variação do índice de refração.

14. Estratégias para reduzir o ruído
• Uso de caixas metálicas, cabos blindados e filtros
de interferência.
• Redução da interferência de sinais externos da
uma certa garantia de um sinal óptico limpo e
livre de ruído.

15. Conclusão
• Importância de considerar o ruído do sistema
transdutor e eletromagnético.
• Na fase projeto, desenvolvimento e utilização
dos biossensores.
• Impacto na qualidade e confiabilidade das
medições.