Biosensores genticos y medioambientales

Desarrollo e integración “lab-on-a-chip” de
micro/nanodispositivos fotónicos para
aplicaciones biosensoras
Dra. Laura M. Lechuga Gómez
Grupo de Biosensores
Instituto de Microelectrónica de Madrid (IMM)
Centro Nacional de Microelectrónica (CNM), CSIC
Una de las principales aplicaciones de los micro/nanodispositivos fotónicos es su
utilización como sistemas biosensores avanzados que puedan proporcionar nuevos
métodos de diagnóstico más rápidos y eficaces que los actuales. Para conseguir
biosensores fotónicos que puedan ser empleados fuera del entorno del laboratorio es
necesario recurrir a una minuaturización de los dispositivos y la integración en un
mismo microsistema de componentes microfluidicos, guías de ondas y electrónica de
procesado en lo que se denomina “laboratorio-en-un-chip”.
El Grupo de Biosensores del Centro Nacional de Microelectrónica (CSIC) centra
su actividad en el desarrollo de sistemas biosensores fotónicos de alta sensibilidad y
selectividad para su aplicación en los campos de la genómica, proteómica, diagnostico
clínico y control medioambiental. Actualmente se trabaja en el desarrollo de sistemas
“lab-on-a-chip” basados en tres prototipos de biosensor:
(i)
un micro/nanosensor óptico integrado basado en Interferómetros MachZehnder fabricados con tecnología de silicio
(ii)
un sensor de Resonancia de Plasmón Superficial (óptico y magneto-óptico)
(iii) un biosensor nanomecánico de lectura óptica basado en micropalancas y en
guías de ondas con tecnología de silicio
Para el desarrollo de cada uno de los dispositivos, se cubren los aspectos de
diseño, fabricación, caracterización, inmovilización del receptor biológico de forma
estable y reutilizable, los sistemas de flujo e inyección de muestras, la electrónica y el
software de medida. El objetivo final es conseguir prototipos funcionales susceptibles
de ser transferidos para su comercialización. La primera plataforma biosensora β-SPR
(SENSIA, SL) está actualmente en el mercado.
Biosensor Devices
nanoMZI
SU8 microchannel
H H H H H H H H H
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O O O O O O O O O H
O O O O O
N N N N N N N N N N N N N N
Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si
O O O O O O O O O O O O O O
Silicon Oxide (wg
cladding layer)
Silicon Nitride (wg
core layer)