Development and optimization of an optical label-free biosensor for ocular pathologies
- Autores: Beatriz Santamaría Fernández
- Directores de la Tesis: M. Holgado (dir. tes.), M. Fe Laguna Heras (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Materias:
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- Resumen
En este trabajo se presenta una tecnología alternativa a los actuales métodos de diagnóstico de patologías oculares, capaz de detectar biomarcadores en muestras de lágrima de volumen extremamente pequeño (1-5 µL) en la propia consulta del médico.
El transductor descrito está basado en los interferómetros Fabry-Perot que facilitan una interrogación óptica vertical de éstos y por lo tanto su integración sencilla y económica en los dispositivos de lectura. La monitorización de los sensores se lleva a cabo a través de instrumentos basados en una Metodología de Detección Óptica Interferométrica (IODM) patentada por el grupo de investigación de Óptica, Fotónica y Biofotónica de la Universidad Politécnica de Madrid. Esto ha permitido avanzar en la obtención de un diagnóstico multiplexado (detección simultánea de tres biomarcadores, MMP9, S100A6 y CST4) capaz de centrarse en Límites de Detección en el rango de los ng/mL y µg/mL. Se ha llegado a alcanzar sensibilidades de 178.86 %∆IROP/Al2O3 nm (señal en función del espesor de las capas de Al2O3 las cuales son directamente correlables con espesores de biofilm) y límites de detección competitivos para la proteína MMP9 de 23.3 ng/mL cuyos resultados se han publicado en revistas de alto índice de impacto. Además, a lo largo del desarrollo de la tecnología y gracias a la incorporación de nanopartículas de oro en el ensayo de diagnosis se ha conseguido desarrolla un nuevo método de amplificación de señal, siendo capaces de multiplicar en un orden de magnitud la sensibilidad del biosensor. Dichos resultados han derivado en una patente. Esto, dará lugar a poder de modificar la tecnología para poder cubrir rangos de detección por debajo de los ng/mL hasta los µg/mL según lo demande los valores de corte de la enfermedad a evaluar.
El dispositivo y biosensor desarrollado en esta tesis doctoral proporciona un instrumento versátil y adaptable a cualquier diagnóstico para múltiples enfermedades basado en la detección de biomarcadores. El alto impacto social que éste conlleva posibilita la temprana detección y seguimiento de tratamientos in-situ en la propia consulta médica con cortos tiempos de espera y bajos costes.
