Publicación: Prototipo de software para un biorreactor de tanque agitado
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Resumen en español
RESUMEN: el objetivo del trabajo de grado fue desarrollar un prototipo de software para un biorreactor de tanque agitado, un dispositivo esencial en la biotecnología y la industria farmacéutica. Su función principal es el cultivo de microorganismos, células vegetales o animales en un entorno controlado, utilizado para la producción de diversos productos biotecnológicos, como medicamentos, productos químicos y alimentos. El proyecto se estructuró en varias etapas fundamentales. En primer lugar, se llevó a cabo una definición precisa de los requisitos del sistema, identificando las necesidades del usuario y las funcionalidades necesarias. Luego, se procedió a la selección de las tecnologías apropiadas para el desarrollo del software, complementados con patrones de diseño que permitieron la creación de una arquitectura sólida. Esta garantizó la escalabilidad del prototipo y su capacidad para adaptarse a las necesidades cambiantes del usuario y las futuras expansiones tecnológicas. Se identificaron las necesidades y componentes clave del biorreactor que debían incorporarse al prototipo. Para abordar los desafíos principales, se realizaron investigaciones exhaustivas y se compararon con soluciones de software existentes en el mercado. Estas otorgaron una guía indispensable en la etapa de implementación y desarrollo. El resultado final fue un prototipo funcional que cumplió con los requisitos iniciales. Permitió la configuración de parámetros de control y componentes del biorreactor, así como la visualización en tiempo real de variables de control y estados de componentes, como bombas y electrodos. Se logró también la actualización en tiempo real de parámetros de control y componentes, lo que permitió una gestión dinámica de la operación del biorreactor. Además de las tecnologías mencionadas, se implementaron técnicas de desarrollo ágil para la gestión eficiente del proyecto. Esto permitió abordar problemas a medida que surgían y realizar adaptaciones según las necesidades del cliente, garantizando la entrega de un producto estable. El proyecto no estuvo exento de desafíos, siendo uno de los más significativos la falta de acceso a un entorno de prueba real para evaluar el rendimiento del software y la ausencia del hardware necesario para lograr una integración completa con el biorreactor.
Resumen en inglés
ABSTRACT: the aim of the thesis work was to develop a software prototype for a stirred-tank bioreactor, an essential device in biotechnology and the pharmaceutical industry. Its primary function is the cultivation of microorganisms, plant cells, or animal cells in a controlled environment, used to produce various biotechnological products such as medicines, chemicals, and food. The project was structured into several fundamental stages. Firstly, a precise definition of the system requirements was carried out, identifying user needs and necessary functionalities. Next, the appropriate technologies for software development were selected, complemented by design patterns that allowed the creation of a robust architecture. This ensured the scalability of the prototype and its ability to adapt to the changing user needs and future technological expansions. The key needs and components of the bioreactor that needed to be incorporated into the prototype were identified. To address the main challenges, extensive research was conducted, and existing software solutions in the market were compared. These provided essential guidance in the implementation and development stage. The result was a functional prototype that met the initial requirements. It allowed for the configuration of control parameters and bioreactor components, as well as real-time visualization of control variables and component states, such as pumps and electrodes. Real-time updates of control parameters and components were also achieved, enabling dynamic management of the bioreactor's operation. In addition to the mentioned technologies, agile development techniques were implemented for efficient project management. This allowed for addressing issues as they arose and making adaptations according to the customer's needs, ensuring the delivery of a stable product. The project was not without challenges, with one of the most significant being the lack of access to a real testing environment to evaluate the software's performance and the absence of the necessary hardware for complete integration with the bioreactor.