Descripción del proyecto
LAS MATRICES DE DIODO DE AVALANCHA DE DETECCION DE UN SOLO FOTON (SPAD) SON DETECTORES DE ESTADO SOLIDO QUE OFRECEN CAPACIDADES DE IMAGEN A NIVEL DE FOTONES INDIVIDUALES Y GRAN CAPACIDAD DE RESOLUCION TEMPORAL, LA IMPLEMENTACION REVOLUCIONARIA DE LOS PRIMEROS SPAD EN LA TECNOLOGIA MICROELECTRONICA ESTANDAR (CMOS) DESENCADENO EL DISEÑO DE GRANDES CAMARAS DIGITALES BASADAS EN SPADS, LAS MATRICES CMOS SPAD ACTUALES CUENTAN CON SENSORES "INTELIGENTES" QUE INCLUYEN FUNCIONES DE ETIQUETADO EN EL TIEMPO Y PROCESADO EN CHIP, O INCLUSO A NIVEL DE PIXEL,A MEDIDA QUE LA TECNOLOGIA HA MADURADO, LAS APLICACIONES BIOFOTONICAS EXPLORADAS HAS AUMENTADO, INCLUIDAS LAS IMAGENES DE FLUORESCENCIA DE POR VIDA (FLIM), LA ESPECTROSCOPIA RAMAN CON RESOLUCION TEMPORAL, LA TOMOGRAFIA POR EMISION DE POSITRONES (PET) O LA MICROSCOPIA DE SUPER RESOLUCION (SRM), ANASPAD ESTA DESTINADO A SER UTILIZADO EN TECNICAS EMERGENTES DE SRM, LA SRM TUVO GRAN IMPACTO EN INVESTIGACION BIOMEDICA GRACIAS A QUE ROMPE LA BARRERA DE RESOLUCION INHERENTE EN LOS MICROSCOPIOS OPTICOS Y PERMITE DIFERENCIAR OBJETOS MAS CERCANOS QUE ∼200 NM, LAS INNOVACIONES RECIENTES HAN LLEVADO AL DESARROLLO DE TRES OPCIONES PRINCIPALES DISPONIBLES COMERCIALMENTE PARA SRM (STORM/PALM, STED, SIM), SIN EMBARGO, APARECERAN NUEVAS TECNICAS DE SRM BASADAS EN NUEVOS CONCEPTOS Y DESARROLLOS TECNOLOGICOS, POR EJEMPLO, LOS PRINCIPIOS DE LA OPTICA CUANTICA HAN DADO NUEVAS IDEAS PARA SUPERAR LAS LIMITACIONES CLASICAS DE RESOLUCION EN MICROSCOPIA OPTICA, EL ENTRELAZAMIENTO CUANTICO, UN FENOMENO QUE OCURRE CUANDO DOS PARTICULAS SE UNEN INEXTRICABLEMENTE, TAMBIEN SE PUEDE UTILIZAR PARA SUPERAR EL LIMITE DE DIFRACCION, EL NUMERO DE FOTONES REQUERIDO PARA LA MICROSCOPIA DE FOTONES ENTRELAZADOS ES EXTRAORDINARIAMENTE BAJO EN COMPARACION CON LAS MICROSCOPIAS TRADICIONALES Y LOS FOTONES ENTRELAZADOS DEBEN MEDIRSE SIMULTANEAMENTE CON ALTA PRECISION, OTRO EJEMPLO SIGNIFICATIVO ESTA RELACIONADO CON EL AVANCE EN TECNOLOGIA DE PROCESADO DE MATERIALES, ESTA HA EVOLUCIONADO HASTA UN PUNTO EN EL QUE ES POSIBLE INTEGRAR PEQUEÑAS FUENTES DE LUZ (DIODOS EMISORES DE LUZ, LED) CONMUTABLES INDIVIDUALMENTE EN UN CHIP, CUANDO ESTAS FUENTES SON MAS PEQUEÑAS QUE EL LIMITE DE DIFRACCION, PUEDEN USARSE PARA EXCITAR LAS ETIQUETAS FLUORESCENTES, COMO OCURRE EN LAS TECNICAS SRM CONVENCIONALES, CON UNA RESOLUCION MAS ALLA DEL LIMITE DE DIFRACCION, POR SU PEQUEÑO TAMAÑO, LAS INTENSIDADES EMITIDAS POR ESTOS TAMBIEN SON MUY PEQUEÑAS, ESTAS TECNICAS EMERGENTES ESTAN SIENDO INVESTIGADAS EN LOS PROYECTOS FET-OPEN SUPERTWIN Y CHIPSCOPE, RESPECTIVAMENTE, LA PROPUESTA ANASPAD SE BASA EN LA EXPERIENCIA DEL GRUPO DE LA UNIVERSIDAD DE BARCELONA Y ESTA ORIENTADA HACIA EL DESARROLLO DE UNA CAMARA CMOS SPAD PARA FACILITAR EL PROGRESO DE ESTAS TECNOLOGIAS DE SRM HACIA IMPLEMENTACIONES PRACTICAS, ANASPAD INTEGRARA MILES DE SPAD EN UN SOLO CHIP, CON GRAN AREA SENSIBLE, RESOLUCION TEMPORAL PRECISA Y CON REALIZACION DE HISTOGRAMAS ANALOGICOS EN CADA PIXEL, EL PROCESADO ANALOGICO DEL TIEMPO DE LLEGADA DE FOTONES AGREGA EFICIENCIA EN TERMINOS DE POTENCIA Y AREA, Y POR LO TANTO, COSTE, EL USO DE ESTE NUEVO DESARROLLO EN OTRAS CONFIGURACIONES INNOVADORAS QUE REQUIEREN CARACTERISTICAS PRECISAS DE RESOLUCION TEMPORAL Y GENERACION DE HISTOGRAMA POR PIXEL TAMBIEN SERA POSIBLE, CMOS\SPAD\RESOLUCION TEMPORAL\ANALOGICO\HISTOGRAMA ANALOGICO\MICROSCOPIA DE SUPERRESOLUCION