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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Ultra-sensitive Field-resolved Infrared Spectroscopy for Early Disease Detection

Descripción del proyecto

Tecnologías facilitadoras que mejoran la huella molecular para la detección precoz de enfermedades

Los cambios en la composición molecular de los biofluidos son indicativos del estado de salud. Hace poco que el concepto de huella molecular de los individuos a través de sus muestras de sangre ha cobrado un interés creciente como método potencial basado en la multiómica para el control de la salud y la detección precoz de enfermedades. Aunque con la espectroscopia infrarroja con resolución de campo se ha logrado una sensibilidad de detección notable para este caso de uso, su sensibilidad debe alcanzar la de un solo nanogramo por mililitro y debe mejorarse la estabilidad a largo plazo. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto UFRISED pretende superar estos retos con un sistema de barrido ultrarrápido con retardo de varios kilohercios, detección infrarroja con resolución de campo que abarca superoctavas y un sistema de referencia ultrarrápido para la normalización de las huellas moleculares infrarrojas y la reproducibilidad a largo plazo.

Objetivo

"Early detection is one of the most effective ways to improve the survival rate for diseases like cancer. However, current diagnoses often rely on invasive procedures and specialized tests, posing challenges for regular monitoring.
Field-resolved infrared spectroscopy, which probes the ""molecular fingerprint"" of human blood, has achieved remarkable detection sensitivity by combining ultrafast laser technology with electric-field infrared detection. Despite its potential, the technique has yet to meet the stringent requirements of early screening, including single nanogram per millilitre sensitivity, 10^12 dynamic range, and long-term stability.
The proposed project — 'Ultra-sensitive field-resolved infrared spectroscopy for early disease detection' aims to overcome these challenges by developing a ground-breaking instrument for field-resolved infrared fingerprinting of human blood plasma samples and demonstrate its performance for health monitoring. In particular, the researcher intends to develop: (i) a multi-kHz delay scanning system based on two Cr:ZnS lasers, synchronized down to single-femtosecond timing precision which aims to record measurements faster than most laser noise contributions, (ii) super-octave-spanning field-resolved infrared detection with a dynamic range exceeding 10^12, and (iii) an ultra-rapid referencing scheme that simultaneously records reference infrared electric fields with the measurement to realize standardization of the infrared molecular fingerprints and the long-term reproducibility.
By addressing these limitations, the project will achieve unprecedented levels of sensitivity, dynamic range and stability. It provides an avenue for analyzing serum and plasma samples across a wide range of individuals and time frames, potentially uncovering spectral markers for different diseases. The system will be a minimally invasive and cost-effective method of early disease detection to improve patient prognosis and overall healthcare outcomes."

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Coordinador

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Aportación neta de la UEn
€ 189 687,36
Coste total
Sin datos