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PDC2021-121442-I00

Financiado

MODULO DETECTOR ULTRA-RAPIDO DE ESTADO SOLIDO PARA ESPECTROMETRIA DE MASAS

LA ESPECTROMETRIA DE MASAS ES UNA TECNICA AMPLIAMENTE UTILIZADA PARA IDENTIFICAR Y CUANTIFICAR MOLECULAS DE UNA MUESTRA QUIMICA O BIOLOGICA. EN CONCRETO, LA DE TIEMPO DE VUELO (TOF-MS) PERMITE OBTENER LA COMPOSICION MOLECULAR DETE... ver más

01/01/2021

107K€

Presupuesto del proyecto: 107K€

Líder del proyecto

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

Total investigadores 328

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Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE BARCELONA

Total investigadores 328

Presupuesto del proyecto 107K€

Descripción del proyecto LA ESPECTROMETRIA DE MASAS ES UNA TECNICA AMPLIAMENTE UTILIZADA PARA IDENTIFICAR Y CUANTIFICAR MOLECULAS DE UNA MUESTRA QUIMICA O BIOLOGICA. EN CONCRETO, LA DE TIEMPO DE VUELO (TOF-MS) PERMITE OBTENER LA COMPOSICION MOLECULAR DETERMINANDO SU MASA A PARTIR DE SEÑALES ASOCIADAS CON COMPUESTOS POLARES Y NO POLARES DE UNA MUESTRA, MIDIENDO SU TIEMPO DE VUELO DESDE LA SUPERFICIE DE LA MUESTRA HASTA EL DETECTOR. EL FASTIC, UN CIRCUITO INTEGRADO DE APLICACION ESPECIFICA (ASIC) QUE RESULTO DEL PROYECTO DESARROLLO DE DETECTORES ULTRA-RAPIDOS PARA UNA NUEVA GENERACION DE SISTEMAS DE IMAGEN MEDICA BASADOS EN LUZ CHERENKOV (FPA2016-80917-R) Y UNA ESTRECHA COLABORACION CON LA SECCION DE MICROELECTRONICA DEL CERN, HA MOSTRADO UNA EXCELENTE RESOLUCION DE TIEMPO DE UN FOTON (SPTR) CUANDO SE COMBINA CON SENSORES DE ESTADO SOLIDO DE ULTIMA GENERACION. ADEMAS, EL FASTIC ESTA SIENDO EVALUADO POR UN GRAN NUMERO DE GRUPOS DE INVESTIGACION INTERNACIONALES. EL OBJETIVO FINAL DEL PROYECTO SSTOFMS ES DESARROLLAR UN MODULO DE CENTELLEO DE ESTADO SOLIDO BASADO EN UN FOTOMULTIPLICADOR DE SILICIO (SIPM) Y EL FASTIC PARA CONSTRUIR UN DISPOSITIVO PORTATIL DE ESPECTROMETRIA DE MASAS DE TIEMPO DE VUELO, ALLANANDO ASI EL CAMINO PARA SU APLICACION EN EL CAMPO DE MEDICINA PERSONALIZADA Y MUCHAS OTRAS APLICACIONES SIN PRECEDENTES. TRABAJOS RECIENTES HAN DEMOSTRADO QUE LOS CRISTALES DE CENTELLEO BASADOS EN EXALITE PROPORCIONAN UN NUMERO DE FOTONES Y UNA RESOLUCION DE TIEMPO MAYORES ACOPLADOS A UN SENSOR SIPM COMERCIAL. CON ESTA CONFIGURACION, TANTO LA SENSIBILIDAD DE DETECCION COMO LA RESOLUCION DE TIEMPO SE PUEDEN MEJORAR EN CASI UN ORDEN DE MAGNITUD CON RESPECTO A LAS PLACAS MULTICANAL (MCP). EL DISEÑO PROPUESTO INCLUYE UN NUEVO DETECTOR PIXELADO BASADO EN UNA MATRIZ SIPM Y UNA VERSION MEJORADA DEL FASTIC, EN LA QUE CADA PIXEL ES DIRECCIONABLE DE FORMA INDEPENDIENTE. LA NUEVA VERSION DEL FASTIC INCLUIRA UN DIGITALIZADOR DE TIEMPO (TDC) PARA PODER DAR EL TIEMPO DE LLEGADA DE CADA SEÑAL EN CADA UNO DE LOS PIXELES DEL SENSOR. GRACIAS A UNA MATRIZ SIPM ALTAMENTE SEGMENTADA Y AL EXCLUSIVO SISTEMA DE LECTURA PROPORCIONADO POR EL FASTIC CON TDC, SE ESPERA QUE LA SOLUCION PROPUESTA SUPERE LOS PROBLEMAS ASOCIADOS CON LOS SISTEMAS ACTUALES Y ELIMINE EL REQUISITO DE ALTO VACIO EN LAS MEDICIONES DE IMAGENES DE IONES. ADEMAS, OFRECERA ALGUNAS VENTAJAS EN COMPARACION CON LOS SISTEMAS ACTUALES, COMO MAYOR ROBUSTEZ, MAYOR NUMERO DE FOTONES, MAYOR PRECISION EN LA DETECCION DE MASAS MAYORES Y DETECCION DIRECTA DE IONES DE MUY BAJA ENERGIA. POR ULTIMO, LA PROPUESTA PODRIA MEJORAR LA RESOLUCION EN LA MASA DE TOF-MS DEBIDO A SU MEJOR RESOLUCION DE TIEMPO EN EL RANGO DE LOS PICOSEGUNDOS. POR LO TANTO, PERMITIRA ABRIR EL CAMINO A NUEVAS DIRECCIONES EN EL DISEÑO DE ESPECTROMETROS DE MASAS Y OTROS INSTRUMENTOS. PERO LA INNOVACION MAS IMPORTANTE DE LA PROPUESTA ES PODER DETECTAR SIMULTANEAMENTE CIENTOS DE IONES, MIENTRAS QUE TANTO EL TIEMPO DE LLEGADA CON UNA RESOLUCION <100 PS, COMO LA DISTRIBUCION ESPACIAL SE PUEDEN MEDIR AL TRATAR CADA PIXEL INDIVIDUALMENTE. ESTO ALLANARA EL CAMINO HACIA LA OBTENCION DE IMAGENES EN 3D. ADEMAS, AL ELIMINAR EL REQUISITO DE ALTO VACIO Y ALTOS VOLTAJES, Y HACER QUE EL SENSOR SEA MAS ROBUSTO, ES POSIBLE LOGRAR UN DISEÑO DE INSTRUMENTOS MAS PEQUEÑO E INCREMENTAR LA PORTABILIDAD. LAS APLICACIONES DE DICHA TECNOLOGIA SON CASI INFINITAS, INCLUYENDO DETECCION DE ENFERMEDADES, PROTEOMICA, METABOLOMICA Y MUCHAS MAS. ASS-SPECTROMETRY\SIPM\SPAD\ASIC\TIME-OF-FLIGHT

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