Gainazalak anplifikaturiko Raman espektroskopian oinarritutako bio-sentsore egonkor baten inplementazioa polimerozko zuntz optiko mikroegituratuak erabiliz

Abstract

[EU]Lan honen helburua polimerozko zuntz optiko mikroegituratuen (mPOF) fabrikazio eta diseinuaren inguruan berriki sortu den ikerkuntza lerroa sendotzea da, zuntz hauen erabilera bio-sentsore plataforma gisara garatuz. Planteamendu honekin, dispositibo eta aplikazio berrien aurkikuntza eta garapenean, kasu honetan polimerozko zuntz optiko mikroegituratuen propietateak nanoteknologia eta bioteknologiarekin bateratuz. Zehazkiago, mPOF berrien diseinu eta fabrikazioan saiakera berezia egingo da sentsore biologikoen oinarri plataforma gisara erabiltzeko, neurketa hauek oso interesgarriak baitira hainbat sektoreentzat (biomedikuntza, agroelikagaigintza…). Espektroskopia teknika desberdinen artean Raman espektroskopia (SERS) aukeratu da detekzio teknika sentikor eta zehatza baita. Honela, mPOF-en diseinu aproposena, fabrikazioa eta erabilpena ikertu eta garatuko da sentsore plataforma gisara erabiltzean. Azkenik eta ildo berean, polimetil metakrilato (PMMA) polimeroa kimikoki funtzionalizatuko da, sentsore plataformak erantzun hobetua izan dezan, nanopartikulen eraginez plasmoi efektuaz baliatuz anplifikatutako Raman seinale egonkor eta zehatza lortuz.

[EN]The aim of this work is to strengthen the new line of research towards the design and manufacture of microstructured polymer optical fibers (mPOF), developing the use of these fibers as bio-sensing platforms. In this way, through the design and development of new devices and applications, we want to combine the properties of microstructured polymer optical fibers with nanotechnology and biotechnology. Special emphasis will be made in the design and manufacture of new mPOF for use as biological sensing platforms, since these kind measurements are very interesting in various sectors (biomedicine, food and agriculture ...). Among the different spectroscopic techniques Raman spectroscopy has been chosen because it provides an accurate and sensitive detection technique. Therefore, in this work we study, develop and validate a suitable mPOF design for implementation as an improved SERS sensing platform. Finally, the polymethyl methacrylate (PMMA) polymer will be chemically functionalized in order to obtain an improved response of the sensing platform; the plasmonic effect originated by gold nanoparticles in the desired wavelength provides a significant amplification of the Raman signal.

[ES]El objetivo de este trabajo consiste en diseñar e implementar una plataforma de biosensado basada en la técnica de espectroscopia Raman amplificada o Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS), integrando en el sistema las fibras ópticas de polímero microestructuradas (mPOF), nanopartículas de oro que generan amplificación debido al efecto plasmón que generan, y disoluciones con moléculas cuyo espectro se desea obtener. De esta manera, se pretende combinar las propiedades de las fibras ópticas de polímero microestructuradas con la nanotecnología y la biotecnología, desarrollando una nueva plataforma de sensado biológico, con una respuesta mejorada en tiempo y sensibilidad, muy interesante en diversos sectores (biomedicina, agroalimentación…). De entre las diferentes técnicas de espectroscopia se ha elegido la espectroscopia Raman por ser una técnica de detección sensible y precisa. Así, se estudiará y desarrollará un diseño adecuado de mPOF, y su integración como elemento crítico en el que se depositan las muestras a detectar. Por último y en esta misma línea, se funcionalizará químicamente el polímero polimetil metacrilato (PMMA) con el fin de una mejor la respuesta de la plataforma de sensado; la adhesión de nanopartículas de oro a las paredes de PMMA provocará un efecto plasmón que amplifica la señal Raman en el interior de la mPOF, aumentando la sensibilidad del sistema de detección.