Resumen de Desarrollo de un sistema biosensor opto-mecánico basado en cantilevers
El biosensor con transductor nano-mecánicos más empleados es el microcantilever, una estructura en voladizo anclada en uno de sus extremos, donde las interacciones biomoleculares producidas en su superficie se traducen en dos efectos: su deflexión (Modo Estático), causada por la diferencia de estrés superficial y/o el cambio en su frecuencia de resonancia (Modo Dinámico), debida principalmente a la variación de la masa efetiva del dispositivo.
El presente trabajo expone la puesta en marcha de un sistema biosensor basado en un microcantilever de óxido de silicio que actua como una guía de onda por la que se propaga la luz, por ello se han bautizado como ¿cantilever óptico¿. La detección de su movimiento se realiza mediante una guía de onda próxima a su extremo libre, de tal forma que su deflexión modifica el coeficiente de acoplamiento de la luz entre ambas guías, variando la potencia óptica de salida, detectada por un fotodetector. La principal ventaja de esta solución es su capacidad de integración en comparación con el método tradicional de lectura del movimiento de microcantilevers, donde un haz láser incide en su extremo libre y su reflejo es recogido por un detector de posición.
Para maximizar la sensibilidad del transductor en su modo de operación estático, se han realizado simulaciones de la deflexión y propagación de la luz en el microcantilever, determinando sus dimensiones óptimas. A partir de estos estudios, se han fabricado los dispositivos en Sala Blanca, y su caracterización se ha realizado en un sistema experimental automatizado, controlado desde una aplicación que muestra y almacena su respuesta en tiempo real.
La aplicación del transductor como biosensor se verifica mediante la realización de tres procesos de interacción molecular sobre una de sus superficies, esto son: la activación química empleando tioles SH-PEG-COOH, la creación de monocapas nanométricas de polielectrolítos, y finalmente la detección de la hormona de crecimiento. Estos procesos validan el uso del dispositivo como biosensor y, por lo tanto, su viabilidad para el desarrollo de sistemas completamente integrados que integren los elementos necesarios para la creación de un dispositivo lab-on-a-chip.
