OPTISENS


El objetivo del proyecto OPTISENS es la mejora de la sensibilidad de sensores de fibra óptica mediante la nanoestructuración de su superficie y mediante la biofuncionalización. Por un lado, se ha comprobado por simulación que la nanoestructuración de la superficie sensora modifica la señal de la medida, mejorándose la sensibilidad de los dispositivos que no tienen nanoestructuración. Por otro lado, mediante la biofuncionalización se puede conseguir, además de mejorar la robustez de las medidas al prepararse unos protocolos de biofuncionalización que unen de manera covalente las biomoléculas a la superficie, también una mayor sensibilidad. ver más

Para la nanoestructuración de los sensores de fibra óptica, se ha trabajado en la adaptación del proceso de nanolitografía, que está pensado para substratos planos y de varios centímetros de diámetro, a las fibras ópticas que son delgadas y alargadas como un cabello humano. El proceso de nanoestructuración comienza mediante la preparación de un stack (varias capas de materiales) sobre el substrato, necesario para el proceso de nanofabricación por interferencia láser. Se ha observado que las fibras ópticas utilizadas en el proyecto presentan un combado durante el proceso de preparación de estas capas, lo que dificulta continuar con el proceso de nanolitografía y conseguir unas nanoestructuras adecuadas. Para solventar este inconveniente se ha diseñado un utillaje que permite la recolocación de las fibras ópticas para poder así continuar con el proceso de nanofabricación.

Paralelamente, se han obtenido procesos de grabado de los óxidos metálicos utilizados en estos sensores de fibra óptica mediante Reactive Ion Etching. De este modo, una vez completada la primera fase de la nanolitografía, la transferencia de las nanoestructuras al material de interés se ́ra inmediata.

Para el desarrollo de biosensores basados en fibra óptica es necesario inmovilizar anticuerpos sobre la superficie de las fibras. En el proyecto, se ha optimizado un protocolo para mejorar esta inmovilización y poder re-utilizar el biosensor para medir varias muestras. Este aspecto es muy importante en los biosensores ya que, de cara a su uso en aplicaciones reales y comercialización, es muy favorable que puedan ser regenerados y usados en varias medidas. La robustez y el campo de aplicación de estos sensores si fueran de un solo uso se vería muy reducido. Además, se han sintetizado nanosondas para intentar mejorar los límites de detección de los sensores y lograr medir concentraciones más bajas.

También, se han iniciado los ensayos de detección de ovomucoide, un alérgeno del huevo, importante para el etiquetado de la industria alimentaria y se han caracterizado los bioreceptores de microcistinas, que son productos tóxicos que se producen en aguas en procesos de eutrofización y que suponen un riesgo para la salud pública, para conocer su capacidad de detección antes de ser introducidos en el sensor. Asimismo, se ha probado satisfactoriamente el funcionamiento del sistema automatizado para ensayos biológicos con fibras D-shape y los resultados se han presentado en el congreso Ibernam.

  • Año: 2018
  • Sector estratégico: #AutomociónyMecatrónica
  • Líder del proyecto: Fundación I+D Automoción y Mecatrónica (NAITEC)
  • Socios del proyecto: UPNA - Institute of Smart Cities (ISC)