Proyectos de investigación competitivos financiados por entidades externas
Una nueva generación de biosensores electroquímicos para sistemas digitales del cuidado de la salud (ECHEMPIX)
Acrónimo
ECHEMPIX
Título proyecto
Una nueva generación de biosensores electroquímicos para sistemas digitales del cuidado de la salud (ECHEMPIX)
Referencia externa
PID2022-136649OB-I00
Descripción/abstract
La transformación digital de las infraestructuras sociales -un paso necesario para alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible de la ONU- requiere cada vez más plataformas de detección que puedan alimentar con datos la red global de información. En salud, esta transformación tan necesaria tropieza con la falta de herramientas para rastrear de forma remota los parámetros fisiológicos de las
personas. El proyecto EChemPix tiene como objetivo abordar esta urgente y creciente necesidad social.
EChemPix es una nueva plataforma tecnológica para crear biosensores simples, robustos y muy asequibles que se pueden usar en el
punto de necesidad, por ejemplo, en el hogar, en la práctica de un médico pequeño o en ubicaciones remotas. La tecnología se basa en
un enfoque radicalmente nuevo para generar señales bioquímicas utilizando el comportamiento pseudocapacitivo de una nueva celda
electroquímica de estado sólido semi-abierta. Este sistema, desarrollado en nuestros laboratorios durante los últimos años, está diseñado
con una arquitectura apilada verticalmente para reducir la huella del sensor. Su nombre proviene del uso de mecanismos
pseudocapacitivos de carga del electrodo de trabajo, imitando el comportamiento de los píxeles convencionales.
Hay varias características que hacen que esta tecnología sea atractiva para los sensores distribuidos. Primero, solo un electrodo está en
contacto con la muestra. Esto conduce a una reducción significativa del volumen de la muestra y a la simplificación de la introducción de
la muestra. Además, dado que el sistema funciona de forma capacitiva, se pueden realizar lecturas potenciométricas, galvanostáticas y
coulombimétricas. Por último, pero no menos importante, toda la plataforma se puede construir sobre sustratos básicos de bajo costo,
como el papel, con métodos de impresión directa, lo que permite dispositivos muy asequibles. Además, debido a su diseño simple, los
dispositivos se pueden integrar fácilmente para crear una matriz, donde múltiples sensores independientes comparten un electrodo de
referencia de placa posterior común. Por lo tanto, se puede lograr fácilmente la detección múltiplex en un formato miniaturizado.
La capacidad de este sistema para detectar peróxido con una exquisita sensibilidad, selectividad y amplios rangos lineales ya ha sido
probada en nuestros laboratorios. En este trabajo, proponemos su uso para desarrollar una nueva generación de biosensores. En
particular, se perseguirá la detección cuantitativa de ensayos marcados -como las pruebas basadas en los ensayos inmunoabsorbentes
ligados a enzimas, ELISA-. Los esfuerzos se centrarán en el desarrollo de pruebas ELISA en papel (que eventualmente conducirán a
dispositivos de flujo lateral). En primer lugar, se desarrollarán y optimizarán individualmente sistemas para la detección de parámetros
simples, como IgG, PCR. Posteriormente, estos sistemas se integrarán en una matriz de detección y se validará la detección en fluidos
corporales, como la saliva o la sangre. También se realizarán trabajos adicionales orientados a comprender los mecanismos de
funcionamiento de esta célula y ampliar la detección a otras sustancias.
En lugar de centrarse en la detección de un biomarcador específico, las matrices EChemPix basadas en papel crearán una plataforma
versátil para construir biosensores cuantitativos y muy asequibles. El objetivo de este proyecto es convertirse en un escalón hacia la
transformación digital de la sanidad.
Entidad financiadora
MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACION
Entidad financiadora
156.250,00 €
Logos
Convocatoria
Convocatoria de tramitación anticipada para el año 2022 del procedimiento de concesión de ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023.
Fecha inicio
01-09-2023
Fecha fin
31-08-2026
Departamento/IP
Química Analítica i Química Orgànica/ANDRADE , FRANCISCO JAVIER
