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FP6

RECEPTRONICS — Resultado resumido

Project ID: 17114
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Italia

Integración de biología y electrónica para obtener un tecnología híbrida

Dentro de un proyecto financiado por la Unión Europea se han obtenido sistemas avanzados de microelectrónica y nanoelectrónica integradas. Los resultados experimentales demuestran las posibilidades que tiene la tecnología híbrida biomórfica para obtener sistemas miniaturizados de forma rentable.
Integración de biología y electrónica para obtener un tecnología híbrida
El proyecto Receptronics («Detectores biomoleculares sin marcar: convergencia de receptores de bioingeniería y microelectrónica») se inició con el fin de desarrollar detectores/centinelas biomoleculares sin marcadores y de coste bajo a partir de la combinación de microelectrónica y la bionanotecnología. Este planteamiento se basó en el uso de biotecnología para impulsar el rendimiento global de sistemas de nuevo diseño miniaturizados, de bajo coste y bajo consumo, con una alta sensibilidad y selectividad.

Con el fin de alcanzar los objetivos del proyecto y superar los obstáculos para aplicar el resultado en distintas aplicaciones, el estudio se centró en el diseño, fabricación, prueba y verificación de una tecnología híbrida inspirada en organismos vivos. En esta tecnología, las estructuras biológicas autoensambladas se conectaban con circuitos electrónicos que realizaban la detección, la amplificación y el acondicionamiento de la señal. Esto está relacionado con avances en el procesamiento de datos, las arquitecturas de almancenamiento y la concepción de una plataforma para aplicaciones médicas.

Los socios de Receptronics trabajaron para combinar varias tecnologías y así hacer realidad una nueva forma de detección de moléculas de diana única. Mediante la integración de canales de iones o receptores de bioingeniería en las bicapas de lípidos, es posible obtener una membrana funcional y permitir interacciones muy específicas con moléculas diana. Cada nanopunto está acoplado con una interfaz electrónica para poder detectar, amplificar y acondicionar las señales generadas por los flujos iónicos que atraviesan la membrana.

A lo largo del proyecto, los investigadores diseñaron y probaron un sistema electrónico compacto capaz de detectar acontecimientos de una sola molécula. Este sistema, del tamaño de una tarjeta de crédito, constituyó un primer paso innovador hacia el objetivo de diseñar dispositivos electrónicos eficientes e integrados que actúen como interfaz con nanosistemas biológicos.

El equipo del proyecto consiguió hacer realidad el registro de acontecimientos de una única molécula en matrices de micro y nanopuntos direccionables eléctricamente. Entre otros éxitos de Receptronics se encuentra la optimización de los procedimientos de bioingeniería de receptores con el fin de alcanzar un tiempo de desarrollo reducido de las moléculas diana. La metodología relacionada con estos procedimientos se publicó en una revista internacional. Las actividades realizadas también dieron lugar al diseño de un chip de silicio cuyas pruebas mostraron rendimientos comparables a los que se obtienen con los voluminosos instrumentos actuales más avanzados.

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