Les tècniques biològiques han adquirit molta importància en quant a la eliminació de contaminants. La part fonamental de les tècniques biològiques és la eliminació dels contaminants a través de microorganismes. Aquests microorganismes creixen en els biofiltres creant una biopel·lícula que és la part més essencial d’aquest tipus de tècniques, ja que és on tenen lloc tots els processos d’eliminació. Per poder aprofitar al màxim els avantatges que ens ofereix aquesta biopel·lícula s’ha mirat d’estudiar els paràmetres que li afecten, on l’oxigen és un dels més importants quan es tracta de processos aerobis on apareix com a agent oxidant en moltes de les reaccions que hi tenen lloc en el seu interior. La difusió del oxigen, és un paràmetre clau per determinar el seu efecte en l’interior de la biopel·lícula, ja que depenent de les condicions del medi en les que es trobi, sigui en estat endogen (sense substrat) o amb càrrega de substrat, les zones aeròbies i anaeròbies del sistema varien. Sabent les concentracions de l’oxigen podem modelitzar la biopel·lícula per esbrinar més sobre la transferència de matèria i sobre la biocinètica (són les reaccions que tenen lloc com a conseqüència de l’activitat metabòlica dels microorganismes). Per aconseguir les dades de l’oxigen dissolt en la biopel·lícula a escala laboratori, el grup de recerca ha desenvolupat uns microsensors molt avançats que permeten fer perfils al interior a la biopel·lícula d'una manera poc invasiva, els quals ens permeten obtenir els paràmetres químics que desitgem pel tractament de les biopel·lícules i, a més a més, tenen una bona resolució a l’hora d’obtenir les mesures. Els més utilitzats són els de tipus Clark, on la seva funció es detectar l’oxigen dissolt en la biopel·lícula. Encara que actualment s’ha desenvolupat una tecnologia nova anomenada MEMS, que supleixen les limitacions dinàmiques dels Clark i que en aquest treball s'evidencien.
L’objectiu del present treball és desenvolupar una metodologia que permeti caracteritzar tot tipus de biopel·lícules. Per dur-lo a terme, necessitarem la utilització de microsensors que siguin capaços de mesurar dins de les biopel·lícules, en un sistema a escala laboratori. S’estudia l’efecte de diversos paràmetres que podrien afectar a la transferència de l’oxigen i mitjançant les dades obtingudes amb els diferents microsensors, podrem determinar paràmetres característics que defineixen el comportament de la biopel·lícula.
Els estudis centrats en la caracterització de biopel·lícules són limitats per la dificultat de fer mesures en els reduïts gruixos que aquestes presenten, que normalment oscil·len entre els centenars de micròmetres i els pocs mil·límetres. Els microsensors han demostrat ser una eina molt útil que permet mesurar a l’interior de biopel·lícules amb una resolució espacial adient a les seves dimensions. L’objectiu d’aquest treball serà l’estudi de biopel·lícules de diferent naturalesa a partir de l’obtenció de perfils de concentració, estudiant el comportament en front de diferents espècies. L’anàlisi d’aquests resultats permetrà aprofundir en el coneixement de l’estructura i funcionament dels sistemes biològics aplicats al tractament de gasos.
