Descripción del proyecto
Diseño de biosensores de alta sensibilidad para el diagnóstico del cáncer
Los biosensores electroquímicos combinan un componente biológico con un detector electroquímico para identificar y cuantificar una sustancia concreta. Por lo tanto, constituyen un enfoque prometedor para la detección del cáncer al emplear materiales nanoestructurados como sus elementos de biodetección. Con todo, los biosensores basados en los materiales nanoestructurados disponibles no son adecuados para detectar biomarcadores en baja concentración. El equipo del proyecto TopNanoBiosen, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, se propone determinar el efecto de la morfología y la composición de los materiales nanoestructurados en la sensibilidad, el funcionamiento y el diseño de biosensores para la detección del cáncer. Su método se basará en simulaciones realistas de conducción de portadores de conjuntos de materiales nanoestructurados con diferente morfología, geometría y transducción. Los resultados del proyecto aportarán directrices de diseño para biosensores óptimos basados en materiales nanoestructurados destinados a aplicaciones de diagnóstico del cáncer.
Objetivo
While electrochemical biosensors are attractive methods of cancer detection, thanks to their low cost and ease of use, nanostructured materials (NSM) are being widely utilized as their biosensing elements due to large surface-to-volume ratio and high sensitivity to external charge transfer. Despite the promise of high performance, current NSM-based electrochemical biosensors for cancer detection focus on one NSM analyzing only a single biomarker type, which makes them unsuitable for low-concentration biomarker detection as required in the analysis of bodily fluids. The combination of several biomarkers has both conceptual and experimental challenges, since different biomarkers have different requirements on the NSM type with different chemistry and transduction mechanisms. Thus, the morphological and physical differences have to be considered for co-integrating such diverse NSMs. I propose to elucidate the effect of NSM morphologies, compositions, and junctions on the operation, sensitivity, and fabricability of biosensors for cancer detection. This goal will be achieved by employing realistic carrier conduction simulations of state-of-the-art NSM assemblies with varying morphology, geometry, and transduction mechanisms to external stimuli. Using my expertise on complex-network-based modelling, the proposed project will provide guidelines for the design of nanostructured devices for optimal biosensors, and allow extrapolation towards the highest achievable performance. This knowledge will inform the fabrication of assay-type electrochemical biosensors for applications in cancer diagnostics. The strong multidisciplinary nature of the project will benefit from the complementary expertise between me and the host institution, enabling a synergy of fundamental advances and application-oriented research. My proposal opens up a new route for achieving high sensitivity biosensing for future diagnostics and therapeutics.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
OX1 2JD Oxford
Reino Unido