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Proyectos de investigación

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Diagnóstico inmediato y universal de enfermedades infecciosas basado en capilares optomecánicos

XX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia

Infección: alerta precoz, prevención y tratamiento

Investigador Principal: Eduardo Gil Santos

Centro de investigación o Institución: Instituto de Micro y Nanotecnología - CNM - CSIC. Madrid

Sinopsis

La identificación temprana de los patógenos que causan una infección es esencial para poder proporcionar los medicamentos más efectivos al paciente, así como para evitar la propagación de la infección. Las técnicas utilizadas actualmente en el diagnóstico de enfermedades infecciosas, o son muy complejas y lentas, o fallan en las primeras etapas de la infección. Además, todas estas técnicas son dirigidas a patógenos específicos, no pudiendo detectar ningún otro, aumentando el tiempo y el coste del diagnóstico cuando el patógeno es desconocido, lo que ocurre en la mayoría de los casos. El diagnóstico clínico necesita el desarrollo de nuevas tecnologías que mejoren significativamente la efectividad y robustez de las técnicas actuales, a la vez que reducen el tiempo y el coste del análisis.

En el marco de OPTOCAP se explorará, desarrollará y establecerá una técnica completamente novedosa, la espectroscopia mecánica basada en capilares optomecánicos, capaz de identificar y cuantificar cualquier tipo de patógeno. Además, la técnica será capaz de medir las propiedades mecánicas y morfológicas de los patógenos en condiciones fisiológicas a nivel individual, con una sensibilidad y velocidad sin precedentes, pudiendo identificar su ciclo de vida, etapa de maduración, potencial infeccioso o la presencia de mutaciones.
 
Al igual que la Espectroscopia Raman identifica la composición química de una muestra dada mediante la detección de fonones provenientes de modos vibracionales y rotacionales asociados a sus enlaces moleculares, la espectroscopia mecánica permitirá identificar la composición microbiológica de una muestra mediante la detección de fonones asociados a los modos mecánicos soportados por las diferentes entidades. La detección de estos fonones se basará en acoplar las resonancias mecánicas de las entidades microbiológicas a las de los sensores, los capilares optomecánicos. OPTOCAP revolucionará campos como la biofísica, la biología, la biomedicina o el diagnóstico clínico, proporcionando una tecnología de referencia para las próximas décadas.

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