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PID2021-127653NB-C21

Financiado
INTEGRACION DE BIOSENSORES, MATRICES DE MICROELECTRODOS 3D Y CIRCUITOS FOTONICOS...
INTEGRACION DE BIOSENSORES, MATRICES DE MICROELECTRODOS 3D Y CIRCUITOS FOTONICOS CON TECNOLOGIA COMPATIBLE CMOS LAS NUEVAS REGULACIONES Y DIRECTIVAS EUROPEAS, CADA VEZ MAS RESTRICTIVAS EN CUANTO AL USO DE ANIMALES DE EXPERIMENTACION, HAN INCREMENTADO ENORMEMENTE EL INTERES EN EL DESARROLLO DE MODELOS DE ANALISIS IN VITRO BASADOS EN CULTIVOS... LAS NUEVAS REGULACIONES Y DIRECTIVAS EUROPEAS, CADA VEZ MAS RESTRICTIVAS EN CUANTO AL USO DE ANIMALES DE EXPERIMENTACION, HAN INCREMENTADO ENORMEMENTE EL INTERES EN EL DESARROLLO DE MODELOS DE ANALISIS IN VITRO BASADOS EN CULTIVOS CELULARES QUE PERMITAN SUSTITUIR EL USO DE MODELOS IN VIVO. UN ELEMENTO CLAVE PARA DOTAR LOS MODELOS IN VITRO DE LA VERACIDAD Y SIGNIFICANCIA ANALITICA NECESARIA PARA SUSTITUIR A SUS HOMOLOGOS IN VIVO, ES LA IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE MEDIDA, CON ALTA PRECISION Y DURABILIDAD, QUE PERMITAN UN CONTROL ESTRICTO DE LAS CONDICIONES DEL CULTIVO; P.EJ., PARA AJUSTAR EL APORTE DE NUTRIENTES A LAS NECESIDADES DEL CULTIVO. LA MAYOR PARTE DE LOS SISTEMAS ACTUALES DE CULTIVO CELULAR NO INCLUYEN LOS SISTEMAS DE MEDIDA SINO QUE REQUIEREN INSTRUMENTACION EXTERNA PARA EL MANTENIMIENTO Y CONTROL DEL CULTIVO, GENERALMENTE EQUIPOS CAROS COMO INCUBADORES Y MICROSCOPIOS. AUNQUE ALGUNOS DE LOS SISTEMAS ACTUALES INTEGRAN (BIO)SENSORS, EN GENERAL ESTOS SUELEN PRESENTAR GRANDES PROBLEMAS DE ESTABILIDAD, TIEMPOS DE MEDIDA CORTOS Y GRANDES DERIVAS ASOCIADOS A LA FORMACION DE CAPAS SOBRE LA SUPERFICIE SENSORA. EN ESTE SUBPROYECTO SE PROPONE EL DESARROLLO DE UN LAB ON A CHIP (LOC) QUE INTEGRE MATRICES DE (BIO)SENSORES OPTICOS (CIRCUITOS FOTONICOS) Y ELECTROQUIMICOS (AMPEROMETRICO Y POTENCIOMETRICOS) DE ELEVADA ESTABILIDAD Y DURABILIDAD FABRICADOS MEDIANTE TECNOLOGIAS COMPATIBLES CON EL CMOS (METAL-OXIDO-SEMICONDUCTOR COMPLEMENTARIO), PARA EL CONTROL, ANALISIS Y ESTIMULACION DE CULTIVOS CELULARES. PARA ELLO SE IMPLEMENTARA UN PROCESO DE FOTOLITOGRAFIA BASADO EN EL USO DE LA FIBROINA DE LA SEDA QUE PERMITIRA DEPOSITAR CAPAS DE SEDA EN LOS DISPOSITIVOS SENSORES A NIVEL DE OBLEA, PROTEGIENDO LAS SUPERFICIES FRENTE AL MEDIO, EVITANDO LA INTERACCION QUE REDUCE LA ESTABILIDAD TEMPORAL, GRACIAS A SU NANOESTRUCTURA Y CAPACIDAD DE FILTRAJE. EN EL CASO DE LOS CIRCUITOS FOTONICOS, LA SEDA SE INTEGRARA COMO UN COMPONENTE OPTICO APROVECHANDO SU ELEVADA TRANSMITANCIA EN EL VISIBLE. ADEMAS, LA MEMBRANA DE SEDA DOPADA CON ENZIMAS SE EMPLEARA PARA LA FABRICACION DE BIOSENSORES A NIVEL DE OBLEA YA QUE EL PROCESO LITOGRAFICO, QUE EMPLEA AGUA COMO REVELADOR, NO PONE EN RIESGO LA ACTIVIDAD ENZIMATICA. LOS BIOSENSORES PRESENTARAN UN TIEMPO DE VIDA MUY LARGO YA QUE, COMO SE DEMOSTRO EN UN PROYECTO ANTERIOR, LAS ENZIMAS MANTIENEN UNA ELEVADA ACTIVIDAD DURANTE MESES EN LA MATRIZ DE SEDA. SE PRODUCIRAN TRES MATRICES DE SENSORES: (I) MATRICES DE (BIO)SENSORES AMPEROMETRICOS, CON ISFETS DE PH, NA+, K+ Y CA2+ Y (BIO)SENSORES AMPEROMETRICOS PARA LA MEDIDA DE O2, CO2, GLUCOSA Y LACTATO QUE SE EMPLEARAN PARA MONITORIZAR EL ESTADO DEL CULTIVO; (II) MATRICES DE MULTIELECTRODOS (MEAS) PARA LA ESTIMULACION Y REGISTRO NEURONAL; Y (III) CIRCUITOS FOTONICOS INTEGRANDO FUENTES DE LUZ, GUIAS Y FOTODETECTORES DE SILICIO, PARA EL ANALISIS DEL COLOR DE LOS ADIPOCITOS MARRONES Y BLANCOS, Y LA FOTO-ESTIMULACION DE RETINAS. ESTAS MATRICES SENSORAS SERAN CARACTERIZADAS POR SEPARADO E IMPLEMENTADAS, EN EL MARCO DEL PROYECTO COORDINADO, EN SISTEMAS LOC DE CULTIVO CELULARES PARA EL ESTUDIO DE INTERACCIONES CELULARES INDIVIDUALES, POR EJEMPLO NEURONA-NEURONA O NEURONA-ADIPOCITO. PARA LA EJECUCION DEL SUBPROYECTO, SE CUENTA CON UN EQUIPO INTERDISCIPLINAR Y CON EL APOYO DEL UNICO PRODUCTOR DE SEDA EN ESPAÑA (IMIDA) E INVESTIGADORES DEL GRUPO DE NEUROLIPIDOS DE LA UIC CON CONTRASTADA EXPERIENCIA EN EL CAMPO DEL NEUROMETABOLISMO. AB-ON-A-CHIP\NEUROCIENCIA\CULTIVO CELULAR\AUTOMATIZACION\INTEGRACION DE SISTEMAS\FOTONICA\BIOSENSORES ELECTROQUIMICA\MATRICES DE SENSORES\MICROFLUIDICA ver más
01/01/2021
CSIC
150K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 150K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M