Investigación
En primer lugar, toda mi actividad investigadora la podéis ver en estos enlaces, que se van actualizando poco a poco, conforme se van publicando las contribuciones: UPNA, Researchgate, Google Académico, Scopus y Web of Science.
Actualmente, mi investigación se centra en el desarrollo de sensores de fibra óptica y en su aplicación en medicina.
El cable de fibra óptica es cada vez más conocido, porque es la última forma de comunicación a gran velocidad que está comenzando a entrar en nuestras casas. Con ella podríamos, siempre que las compañías telefónicas lo permitiesen, bajarnos películas a una velocidad de 10 por segundo. Se trata de un medio de transmisión muy flexible y con prestaciones que permiten la comunicación a largas distancias en un tiempo muy corto. Es por esto que en lo profundo de nuestros océanos tenemos muchos cables de este tipo que nos permiten acceder fácilmente a la información que se genera en todo el planeta a diario. Podéis ver la evolución de su distribución en este mapa.
La fibra óptica es un medio de transmisión, generalmente hecha de vidrio (SiO2), que transmite luz de diferentes colores (se les suele llamar longitudes de onda o frecuencias) dentro del rango de las comunicaciones ópticas, aproximadamente entre los 350 nm (violeta) y los 2000 nm (infrarrojo cercano). Se compone de dos partes principales (ver Figura 1): el núcleo y la cubierta, que podrían ser equivalentes al vivo y al neutro de un cable coaxial. La cubierta presenta un índice de refracción o "resistencia al paso de la luz" (n) ligeramente inferior al del núcleo, lo que permite el guiado de la luz mediante el fenómeno de reflexión total interna (RTI), que os paso en el vídeo de al lado.
Pese a ello, estas reflexiones siempre dejan una mínima cantidad de energía que se acopla y propaga por parte de la cubierta. Es lo que se denomina como “campo evanescente” (ver Figura 1). En este sentido, es posible usar la interacción, bien con la luz del núcleo o bien con el campo evanescente, para llevar a cabo la detección de moléculas diana.
Actualmente, mi investigación se centra en el desarrollo de sensores de fibra óptica y en su aplicación en medicina.
El cable de fibra óptica es cada vez más conocido, porque es la última forma de comunicación a gran velocidad que está comenzando a entrar en nuestras casas. Con ella podríamos, siempre que las compañías telefónicas lo permitiesen, bajarnos películas a una velocidad de 10 por segundo. Se trata de un medio de transmisión muy flexible y con prestaciones que permiten la comunicación a largas distancias en un tiempo muy corto. Es por esto que en lo profundo de nuestros océanos tenemos muchos cables de este tipo que nos permiten acceder fácilmente a la información que se genera en todo el planeta a diario. Podéis ver la evolución de su distribución en este mapa.
La fibra óptica es un medio de transmisión, generalmente hecha de vidrio (SiO2), que transmite luz de diferentes colores (se les suele llamar longitudes de onda o frecuencias) dentro del rango de las comunicaciones ópticas, aproximadamente entre los 350 nm (violeta) y los 2000 nm (infrarrojo cercano). Se compone de dos partes principales (ver Figura 1): el núcleo y la cubierta, que podrían ser equivalentes al vivo y al neutro de un cable coaxial. La cubierta presenta un índice de refracción o "resistencia al paso de la luz" (n) ligeramente inferior al del núcleo, lo que permite el guiado de la luz mediante el fenómeno de reflexión total interna (RTI), que os paso en el vídeo de al lado.
Pese a ello, estas reflexiones siempre dejan una mínima cantidad de energía que se acopla y propaga por parte de la cubierta. Es lo que se denomina como “campo evanescente” (ver Figura 1). En este sentido, es posible usar la interacción, bien con la luz del núcleo o bien con el campo evanescente, para llevar a cabo la detección de moléculas diana.
Figura 1. Componentes de una fibra óptica y propagación de un rayo de luz por efecto RTI. Tras cada reflexión siempre queda una mínima cantidad de energía que puede aprovecharse para fabricar sensores.
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La fibra óptica es una plataforma muy adecuada para desarrollar sensores debido a una serie de propiedades que la permiten usarse como tal, como son su inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, su biocompatibilidad y su reducido tamaño y peso. Además, se puede usar para detectar magnitudes como temperatura,
presión, tensión y, en general, variables que supongan una modificación del estado original de la guía de onda.
Sin embargo, si se quiere ampliar el espectro de aplicaciones que se desean abordar al ámbito químico o bioquímico, es necesario modificar estas estructuras ópticas, recubriéndolas con unos pocos nanometros de materiales adecuados. La reacción de estos materiales depositados con la luz que se propaga a lo largo de la fibra óptica, bien a través del núcleo o bien acoplándose al campo evanescente, potencia sus prestaciones y determinan el comportamiento del dispositivo final.
Si además, sobre estos materiales, conseguimos anclar moléculas bioreceptoras, como pueden ser anticuerpos, cadenas de ADN, proteínas, enzimas, etc, convertiremos la fibra óptica en un biosensor, y podremos aplicarla tanto en la industria agroalimentaria y/o farmacéutica como en medicina. A modo de ejemplo, os paso esta viñeta que preparé con motivo de la divulgación de mi tesis doctoral, en 2015.
presión, tensión y, en general, variables que supongan una modificación del estado original de la guía de onda.
Sin embargo, si se quiere ampliar el espectro de aplicaciones que se desean abordar al ámbito químico o bioquímico, es necesario modificar estas estructuras ópticas, recubriéndolas con unos pocos nanometros de materiales adecuados. La reacción de estos materiales depositados con la luz que se propaga a lo largo de la fibra óptica, bien a través del núcleo o bien acoplándose al campo evanescente, potencia sus prestaciones y determinan el comportamiento del dispositivo final.
Si además, sobre estos materiales, conseguimos anclar moléculas bioreceptoras, como pueden ser anticuerpos, cadenas de ADN, proteínas, enzimas, etc, convertiremos la fibra óptica en un biosensor, y podremos aplicarla tanto en la industria agroalimentaria y/o farmacéutica como en medicina. A modo de ejemplo, os paso esta viñeta que preparé con motivo de la divulgación de mi tesis doctoral, en 2015.
Sin embargo, no todo son biosensores lo que se hace con fibra óptica. Aprovechando sus buenas propiedades de propagación de la luz, la fibra está inmersa en varios dispositivos claves en medicina, como los endoscopios, los bisturís láser, y otras técnicas vanguardistas con las que eliminar problemas de salud, como la hiperplasia benigna prostática (HBP) o las varices. En ello estoy, ahora mismo, tratando de expandir las aplicaciones biomédicas de la fibra óptica.
Cualquier avance que realice en mis investigaciones, espero poder iroslo explicando en el blog. ¡Nos leemos por ahí!
Cualquier avance que realice en mis investigaciones, espero poder iroslo explicando en el blog. ¡Nos leemos por ahí!