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PDC2023-145833-I00

Financiado

Microelectrónica, nanotecnología y fotónica

LOS BIOSENSORES FABRICADOS EN FOTONICA DEL SILICIO (SIPH) TIENEN DIFERENTES APLICACIONES, COMO LA MONITORIZACION DE LA CONTAMINACION O LOS SISTEMAS MEDICOS PARA EL DIAGNOSTICO IN VITRO. COMPARADOS CON OTRAS TECNOLOGIAS EXISTENTES... ver más

01/01/2023

UMA

203K€

Presupuesto del proyecto: 203K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE MÁLAGA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1951

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2023-01-01

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1 Participantes

UMA

202.68K€ | Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE MÁLAGA

Total investigadores 1951

Presupuesto del proyecto 203K€

Descripción del proyecto LOS BIOSENSORES FABRICADOS EN FOTONICA DEL SILICIO (SIPH) TIENEN DIFERENTES APLICACIONES, COMO LA MONITORIZACION DE LA CONTAMINACION O LOS SISTEMAS MEDICOS PARA EL DIAGNOSTICO IN VITRO. COMPARADOS CON OTRAS TECNOLOGIAS EXISTENTES COMO LA ELECTROQUIMICA O LOS MEMS, PROPORCIONAN MULTIPLES BENEFICIOS, ENTRE LOS QUE DESTACAN: I) ALTAS SENSIBILIDADES; II) SOLUCIONES DE BAJO COSTE Y III) ALTA ESCALABILIDAD, AL PERMITIR LA MULTIPLEXACION DE VARIOS SENSORES EN EL MISMO CHIP. EN LA ACTUALIDAD, LOS BIOSENSORES SIPH SE BASAN EN UN CARTUCHO DESECHABLE (DC), QUE INTEGRA UN CIRCUITO FOTONICO INTEGRADO (PIC), EN EL QUE UNA DETERMINADA ZONA DE DETECCION HA SIDO PREVIAMENTE BIOFUNCIONALIZADA PARA REACCIONAR CON UN ANALITO OBJETIVO (BIOMARCADOR). SU PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO SE BASA EN INYECTAR UNA LUZ LASER EN EL PIC Y LUEGO CAPTURAR DICHA VARIACION EN PRESENCIA DEL BIOMARCADOR. EL PIC ES POR TANTO EL NUCLEO DE LOS BIOSENSORES SIPH, YA QUE ACTUA COMO INTERFAZ ENTRE EL RECONOCIMIENTO BIOLOGICO Y LA VARIACION FISICA QUE DEBE SER DETECTADA POR UN INSTRUMENTO DE LECTURA. EL PRINCIPAL RETO DE LOS SENSORES SIPH ES INYECTAR EFICAZMENTE LA LUZ DE UN LASER EN EL PIC, UN PROBLEMA QUE POR SU DIFICULTAD HA SIDO AMPLIAMENTE ABORDADO EN LA LITERATURA. LA INTEGRACION DEL LASER EN EL PROPIO PIC ES LA SOLUCION MAS OBVIA, PERO DADO QUE REQUIERE PROCESOS DE FABRICACION CMOS NO ESTANDAR, ESTO AUMENTARIA SIGNIFICATIVAMENTE EL PRECIO DEL DC Y, POR TANTO, NO RESULTA ADECUADO PARA LA PRODUCCION EN MASA. LA OPCION ALTERNATIVA ES INYECTAR UN HAZ LASER GENERADO EXTERNAMENTE AL CHIP SIPH CON UNA FIBRA OPTICA. ESTA ES TAMBIEN UNA TAREA DIFICIL DEBIDO AL PEQUEÑO TAMAÑO DE LAS GUIAS DE ONDA DEL PIC, YA QUE EL MODO DE UNA GUIA DE SILICIO TIPICA ES 1000 VECES MENOR QUE EL DE UNA FIBRA OPTICA CONVENCIONAL. ADEMAS, HAY QUE TENER EN CUENTA QUE LOS METODOS DE ACOPLO TRADICIONALES UTILIZADOS PARA CONECTAR LOS CHIPS SIPH A LAS FIBRAS OPTICAS, COMO LOS EDGE COUPLERS O LOS V-GROOVES, NO SE PUEDEN UTILIZAR EN ESTA APLICACION, YA QUE LA CONEXION ENTRE LA FUENTE LASER Y EL CHIP DEBE ESTABLECERSE CADA VEZ QUE SE INSERTA UN NUEVO CARTUCHO DESECHABLE EN EL INSTRUMENTO DE MEDICION. PARA FACILITAR LA MEDICION AL PERSONAL CUALIFICADO, LO MAS CONVENIENTE SERIA DISPONER DE UN SISTEMA DE ALINEACION AUTOMATICA QUE PERMITA SIMPLEMENTE INSERTAR EL DC EN EL INSTRUMENTO DE MEDICION Y ESPERAR HASTA QUE SE COMPLETE LA MEDIDA. ESTO REQUIERE QUE EL APARATO SE ENCARGUE NO SOLO DE ESTABLECER EFICAZMENTE LA CONEXION OPTICA, SINO TAMBIEN DE MANTENERLA EN EL TIEMPO, COMPENSANDO ASI LAS VIBRACIONES DEL EQUIPO, LAS DERIVAS ESTRUCTURALES TERMICAS, ETC. EN ESTE PROYECTO SE PROPONE UNA PRUEBA DE CONCEPTO DE UN NUEVO BUILDING BLOCK (BB) PARA EL ACOPLAMIENTO DE POTENCIA A CHIP, QUE PERMITE LA COMUNICACION OPTICA DE ALTA EFICIENCIA ENTRE UNA FIBRA OPTICA Y UN CHIP SIPH SIN REQUERIR UN POSICIONAMIENTO PRECISO O UNA COSTOSA ALINEACION EXTERNA. EL DISPOSITIVO FINAL DEBE SER MINIATURIZADO, INTEGRABLE MEDIANTE EL USO DE PLATAFORMAS DE FABRICACION ESTANDAR SIPH, LIBRE DE PIEZAS MOVILES Y NO REQUERIRA LENTES EXTERNAS NI OTROS COMPONENTES OPTICOS ADICIONALES PARA LA ALINEACION, REDUCIENDO ASI EL PRECIO GLOBAL DEL SISTEMA. ADEMAS, DEBE PERMITIR, MEDIANTE UN SISTEMA DE CONTROL SENCILLO Y BARATO, EL APUNTAMIENTO DINAMICO ADAPTATIVO DEL SISTEMA PARA COMPENSAR POSIBLES DESVIACIONES DE POSICION DEL HAZ RADIADO DEBIDAS A VIBRACIONES O DERIVAS TERMICAS. OPTICA INTEGRADA\BIOSENSORES\ANTENA OPTICA\ACOPLADOR POR REJILLA\CHIP OPTICO\FOTONICA DEL SILICIO

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