Desarrollo de un biosensor nanofotónico de prolactina basado en grafeno

Abstract

[ES] Los sensores fotónicos son un tipo de dispositivo que utilizan la interacción de la luz con la materia en sus distintas formas para detectar y cuantificar la presencia de moléculas. Las ventajas que presentan frente a los dispositivos convencionales es que son capaces de detectar diferentes analitos, poseen una alta especificidad y sensibilidad, trabajan a tiempo real y son más rápidos. Otra de las ventajas es que son de tamaño compacto y con simplemente un receptor y un transductor óptico se puede obtener una señal. Uno de los materiales utilizado para la fabricación de este tipo de dispositivos es el grafeno, ya que gracias a su estructura molecular presenta una serie de propiedades entre las que se encuentra el sensado de moléculas en una concentración muy baja. Por otra parte, la molécula utilizada para el desarrollo de este sensor será la prolactina, debido a que es una biomolécula que está presente en diversos procesos fisiológicos y actualmente hay escasos métodos de detección de dicha molécula a excepción de un análisis de sangre. Con todo ello, en este trabajo se pretende desarrollar un biosensor nanofotónico basado en grafeno, el cual sea capaz de detectar la presencia de prolactina en pequeñas cantidades. Se trata de un nanochip basado en nanoestructuras de silicio con una monocapa de grafeno funcionalizada que permitirá, con una sola gota de sangre y en escasos minutos, la detección de anticuerpos de la prolactina, permitiendo la monitorización de prolactina evitando la extracción de sangre.

[EN] Optical sensors are devices that use the interaction of light with matter to detect and quantify the presence of molecules. Their advantages over conventional devices are that they are capable of detecting different analytes, have high specificity and sensitivity, work in real time and are faster. Another advantage is that they are compact in size and with just a receiver and an optical transducer a signal can be obtained. One of the materials used to design this type of device is graphene, since thanks to its molecular structure it has a series of properties, among which is the sensing of molecules in a very low concentration. On the other hand, the molecule used for the development of this sensor will be prolactin, because it is a biomolecule that is present in various physiological processes and there are currently few detection methods for this molecule except for a blood test. With all this, in this work we intend to develop a nanophotonic biosensor based on graphene, which is capable of detecting the presence of prolactin in small quantities. It is a nanochip based on silicon nanostructures with a functionalized graphene monolayer that will allow, with a single drop of blood and in a few minutes, the detection of prolactin antibodies, allowing the monitoring of prolactin avoiding the extraction of blood.

[CAT] Els sensors fotònics són un tipus de dispositiu que utilitzen la interacció de la llum amb la matèria en les seues diferents formes per a detectar i quantificar la presència de molècules. Els avantatges que presenten enfront dels dispositius convencionals és que són capaços de detectar diferents anàlits, posseeixen una alta especificitat i sensibilitat, treballen a temps real i són més ràpids. Una altra dels avantatges és que són de grandària compacta i amb simplement un receptor i un transductor òptic es pot obtindre un senyal. Un dels materials utilitzat per a la fabricació d'aquesta mena de dispositius és el grafé, ja que gràcies a la seua estructura molecular presenta una sèrie de propietats entre les quals es troba el sensat de molècules en una concentració molt baixa. D'altra banda, la molècula utilitzada per al desenvolupament d'aquest sensor serà la prolactina, pel fet que és una biomolècula que és present en diversos processos fisiològics i actualment hi ha escassos mètodes de detecció d'aquesta molècula a excepció d'una anàlisi de sang. Amb tot això, en aquest treball es pretén desenvolupar un biosensor nanofotònic basat en grafé, el qual siga capaç de detectar la presència de prolactina en xicotetes quantitats. Es tracta d'un nanochip basat en nanoestructures de silici amb una monocapa de grafé funcionalitzada que permetrà, amb una sola gota de sang i en escassos minuts, la detecció d'anticossos de la prolactina, permetent el monitoratge de prolactina evitant l'extracció de sang.