Descripción del proyecto
LAS PINZAS OPTOELECTRONICAS SON UNA TECNOLOGIA EMERGENTE PARA LA MANIPULACION DE PARTICULAS BASADA EN LAS DISTRIBUCIONES ESPACIALES DE CAMPO ELECTRICO QUE SE GENERAN POR ILUMINACION SOBRE SUSTRATOS FOTOCONDUCTORES SOMETIDOS A UN VOLTAJE EXTERNO, FRENTE A LAS PINZAS OPTICAS CONVENCIONALES, TIENEN LA VENTAJA DE QUE PERMITEN MANIPULACION MASIVA Y EN PARALELO DE NANOPARTICULAS Y, ADEMAS OPERAN CON INTENSIDADES DE LUZ MUCHO MAS BAJAS, UN AVANCE CLAVE EN ESTA TECNOLOGIA, PROPUESTO EN 2007, ES EL USO DE MATERIALES FERROELECTRICOS FOTOVOLTAICOS, PARTICULARMENTE EL NIOBATO DE LITIO DOPADO CON HIERRO, EN EL QUE SE ALCANZAN CAMPOS ELECTRICOS SINGULARMENTE ALTOS (100-200 KV/CM) CON BAJAS INTENSIDAD DE LUZ (MW/CM2) Y SIN LA NECESIDAD DE APLICAR UN VOLTAJE EXTERNO, ESTA ULTIMA TECNICA, LLAMADA PINZAS FOTOVOLTAICAS (PFV), SE HA DESARROLLADO CON EXITO EN LOS ULTIMOS AÑOS CON UNA CONTRIBUCION CLAVE DE NUESTRO GRUPO, PARTICULARMENTE, EL GRUPO HA DEMOSTRADO LA CAPACIDAD DE LAS PFV PARA FABRICAR PATRONES BIDIMENSIONALES ARBITRARIOS DE MICRO/NANOPARTICULAS CON PERIODICIDADES MICROMETRICAS, LA APLICABILIDAD DE LAS PINZAS EN LA FABRICACION DE DISPOSITIVOS FOTONICOS Y ESTRUCTURAS PLASMONICAS, Y LA ACCION MUY NOTABLE SOBRE CELULAS CANCEROSAS PRODUCIENDO MUERTE NECROTICA, SIMULTANEAMENTE, HAN SURGIDO UNA SERIE DE DESAFIOS PARA MEJORAR Y CONSOLIDAR SU POTENCIAL TECNOLOGICO: A) MEJORA DE LA RESOLUCION DEL PATRON HASTA LA ESCALA NANOMETRICA, B) AUMENTO DE LA REPRODUCIBILIDAD Y EL CONTROL DEL PROCESO DE DEPOSICION DE PARTICULAS, Y C) MANIPULACION Y ATRAPAMIENTO EFICAZ DE LAS PARTICULAS A PARTIR DE SOLUCIONES ACUOSAS, PUNTO CRITICO PARA EL DESARROLLO DE INNUMERABLES APLICACIONES EN BIOTECNOLOGIA, LA PRESENTE PROPUESTA TIENE COMO OBJETIVO GLOBAL AFRONTAR ESTOS RETOS Y DESARROLLAR NUEVAS POTENCIALIDADES DE LAS PINZAS FOTOVOLTAICAS BASADAS EN LINBO3:FE, PERO AMPLIANDO EL ESCENARIO CON OTROS EFECTOS OPTOELECTRONICOS ADICIONALES: EFECTO PIROELECTRICO Y FENOMENOS PLASMONICOS, AMBOS EFECTOS ESTAN ORIGINADOS POR LA ILUMINACION DE ESTE MATERIAL SINGULAR BIEN DESNUDO, O YA NANOESTRUCTURADO CON PARTICULAS METALICAS LO QUE, SEGUN PREVEMOS, AUMENTARA LA FUNCIONALIDAD DE LAS PINZAS Y DEBEN SUPONER UN SALTO CUALITATIVO, CON AVANCES TALES COMO LA RECONFIGURACION DE TRAMPAS Y PATRONES DE ATRAPAMIENTO O EL FUNCIONAMIENTODE LAS PINZAS A ESCALA NANOMETRICA, ADEMAS, SE APUESTA POR AMPLIAR EL AMBITO DE APLICACION A LA MANIPULACION CELULAR (FOTOELECTROPORACION) Y A LA IMPLEMENTACION EN DISPOSITIVOS OPTOFLUIDICOS, PARA ALCANZAR ESTE OBJETIVO GLOBAL, SE PROPONE POR TANTO, INVESTIGAR LAS SIGUIENTES LINEAS INNOVADORAS ESPECIFICAS: A) INTERACCION Y SINERGIA ENTRE LOS EFECTOS, FOTOVOLTAICO Y PIROELECTRICO, EN LAS CAPACIDADES DE LAS PINZAS B) MANIPULACION DINAMICA, MEDIANTE LOS CAMPOS ELECTRICOS FOTOGENERADOS, DE NANOPARTICULAS Y NANOGOTAS, C) APLICACION DE LA TECNICA PARA MANIPULACION EN SOLUCION ACUOSA Y ORGANIZACION DE ESPECIES BIOLOGICAS (ADN, PROTEINAS ETC,), E INTERACCION DE LOS CAMPOS ELECTRICOS CON SISTEMAS CELULARES, ESPECIFICAMENTE, PARA INVESTIGAR LA VIABILIDAD DE LA FOTOELECTROPORACION DE LAS CELULAS, D) FABRICACION MEDIANTE LAS PINZAS DE NANOESTRUCTURAS METALICAS, E INVESTIGACION DE SU UTILIZACION COMO PINZAS PLASMONICAS, E) FINALMENTE, SE ESTUDIARA LA VIABILIDAD DE IMPLEMENTACION DE ALGUNAS DE LAS NUEVAS FUNCIONALIDADES EN DISPOSITIVOS OPTOFLUIDICOS Y, COMO EXPONENTE TECNOLOGICO DE ELLO, SE FABRICARA UN DISPOSITIVO LAB ON A CHIP CON DICHA FUNCIONALIDAD, PINZAS OPTOELECTRÓNICAS\EFECTOS FOTOVOLTAICO Y PIROELÉCTRICO\LINBO3\PLASMÓNICA\ELECTROPORACIÓN\BIOTECNOLOGÍA\OPTOFLUÍDICA