DETECCION DE TOXINAS Y AGENTES PATOGENOS MEDIANTE BIOSENSORES OPTICOS NANOMETRICOS PARA AMENAZAS NBQ

Año de inicio 2016
Organismo financiador MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD
Tipo de proyecto INV. COMPETITIVA PROYECTOS
Responsable científico Martí Sendra Javier
Resumen El principal objetivo del proyecto coordinado OPTONANOSENS es el desarrollo de dispositivos de análisis basados en tecnología fotónica que permitan la rápida y eficaz identificación de una amenaza biológica en caso de ataque NBQ o pandemia biológica. Disponer de este tipo de dispositivos es vital debido a la letal actuación de este tipo de agentes y la rapidez con la que se pueden extender mediante la contaminación cruzada. Por lo que si se conoce la naturaleza de la amenaza y el nivel de exposición de las víctimas a la misma, los equipos de auxilio pueden emplear el tratamiento adecuado dirigido hacia el patógeno objetivo, así como seleccionar la metodología de descontaminación más adecuada que garantice el mínimo contagio de la población. Con este objetivo como meta, los integrantes del consorcio OPTONANOSENS han unido sus capacidades. Este consorcio está integrado por tres instituciones con una gran relevancia a nivel nacional e internacional en las disciplinas científicas necesarias para la consecución del objetivo de este proyecto coordinado: la Universitat Politècnica de València (a través de la participación del Centro de Tecnología Nanofotónica), Tecnalia (centro de investigación y miembro del campus de excelencia internacional Euskampus), y la Unidad de Defensa Biológica del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) que actúa como centro Tecnológico del Ministerio de Defensa. En OPTONANOSENS, se plantea el uso combinado de dos tipos de nanotecnologías con un elevado nivel de novedad y un gran potencial para el desarrollo de los dispositivos de análisis: - En primer lugar se hará uso de redes de nanofibras (NFs) funcionales como soporte para la inmovilización de los anticuerpos específicos empleados en el proceso de detección. Esto permitirá un aumento significativo de la sensibilidad debido a su gran relación superficie/volumen y una interacción más efectiva con los analitos objetivo. - Posteriormente, estas redes de NFs funcionalizadas serán combinadas con tecnología nanofotónica de sensado para el desarrollo de dispositivos de análisis ultra-sensibles. Se plantea el desarrollo de dos estrategias innovadoras de detección: i) la creación de estructuras de banda prohibida fotónica basadas en una configuración multicapa de redes de NFs con diferentes parámetros estructurales para las distintas capas (e.g., diámetro, espesor), las cuales serán interrogadas haciendo uso de una nueva técnica de medida que permite el desarrollo de sistemas finales más compactos, ligeros, de bajo coste y en tiempo real, y ii) el uso de nanoantenas dieléctricas integradas, las cuales proporcionan una alta sensibilidad debido a su alta directividad y a sus bajas pérdidas, así como un alto nivel de integración que facilita la implementación de ensayos multiplexados. La especificidad de los dispositivos de análisis desarrollados en el proyecto OPTONANOSENS se basará en la bio-funcionalización con antocuerpos específicos de las redes de NFs que se utilizarán en las estructuras fotónicas de interrogación correspondientes. Además, el proyecto incluye el diseño y validación de los protocolos de análisis necesarios para la detección de las amenazas biológicas NBQ, validación que será llevada a cabo mediante simulantes de agentes de guerra biológica para bacterias y toxinas.