Ingenieros de la Universidad Pública de Navarra han desarrollado nanoestructuras que pueden emplearse como biosensores para detectar marcadores de enfermedades, alérgenos y contaminantes, además de para aumentar la eficiencia de las placas solares. El avance se enmarca dentro de la tendencia de miniaturización de componentes.
El ingeniero industrial Iñaki Cornago Santos ha desarrollado estructuras a escala nanométrica que pueden emplearse como biosensores de uso médico, alimentario o medioambiental para detectar enfermedades, alérgenos o contaminantes. También pueden utilizarse para reducir la reflexión de las placas solares con el fin de aumentar su eficiencia. Así lo recoge el estudio que ha publicado, junto a otros investigadores, en la revista Optics Letters, además de ser el tema de su tesis doctoral, defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA).
“A lo largo de los años, de la mano de la industria de los materiales semiconductores, se han realizado grandes progresos en las técnicas de micro y nanofabricación –explica Iñaki Cornago–. El objetivo de estos avances es poder fabricar componentes cada vez más pequeños y más juntos entre sí, siguiendo una tendencia conocida como miniaturización”.
Dentro de las técnicas utilizadas en estos procesos de micro y nanofabricación, Cornago recurrió a la denominada litografía por interferencia láser, que consiste en aplicar una radiación láser sobre un material fotosensible para crear estructuras a escala nanométrica. En su caso, utilizó vidrio, oro y silicio, entre otros, a los que dio formas como líneas, agujeros, pilares o conos.
Las aplicaciones de estas nanoestructuras pueden englobarse en dos grupos: superficies anti-reflectantes y biosensores. “En el primer caso, se utilizan para crear un medio que reduce la reflexión producida cuando la luz llega a una superficie –indica Cornago–. Con este mecanismo, pueden minimizarse, por ejemplo, las reflexiones indeseadas que se producen en gafas, ventanas o lunas de automóviles, así como la reflexión producida en las placas solares, lo que puede aumentar la eficiencia de estas células fotovoltaicas”.
Respuesta óptica a una reacción biológica
En cuanto al segundo grupo de aplicaciones, las nanoestructuras se utilizan para “conseguir una determinada respuesta óptica que, junto con una reacción biológica, permite obtener información sobre la presencia de una sustancia en una muestra”.
El estudio, dirigido por Rafael Rodríguez Trías, profesor del departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales de la UPNA, y el doctor en Ingeniería Javier Bravo Larrea, presenta “diferentes tipos de biosensores, que pueden utilizarse en sectores como el alimentario. Por ejemplo, para hallar alérgenos, caso del gluten o los frutos secos; el biomédico, para detectar enfermedades en muestras biológicas, como sangre u orina; o el medioambiental, para descubrir toxinas o contaminantes químicos en aguas marinas”.
Referencia bibliográfica:
Hernández, A. L., Casquel, R., Holgado, M., Cornago, I., Sanza, F. J., Santamaría, B., Maigler, M., Fernández, F., Lavín, A., Laguna, M. F., “Arrays of resonant nanopillars for biochemical sensing”, Optics Letters, 40, 10, May 2015.
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