Dispositivos electrónicos para análisis no invasivos

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Dispositivos electrónicos de bajo coste (narices y lenguas electrónicas) que detectan gases y líquidos.

El proyecto
Quién está detrás

¿Cuál es nuestro objetivo?

Los dispositivos electrónicos de bajo coste (narices y lenguas electrónicas) incluyen sensores de gases y de líquidos no específicos. Como ejemplo, las narices tienen la capacidad de detectar los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) que forman parte de una muestra olorosa, pudiendo de esa forma reconocerla o discriminarla dentro de un conjunto de sustancias olorosas. Los VOCs son compuestos que contienen carbono y otros elementos químicos como el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro, azufre, etc. y que a temperatura ambiente son gaseosos. Los patrones de compuestos orgánicos volátiles y líquidos generados permiten su identificación de una manera rápida.

Estos dispositivos (nariz y lengua electrónica) tienen una gran transversalidad y aplicaciones en muchos campos tecnológicos (alimentación, detección de drogas y explosivos y medicina, entre otros).

El dispositivo que proponemos se ha utilizado principalmente en el sector alimentario y fitosanitario (diferenciación de calidades de aceite de oliva, detección de componentes en piensos animales, detección de estados de enfermedad del bronceado de la palmera, entre otros). Últimamente, el equipo de investigación está tratando de adaptar la misma tecnología con el objetivo de detectar a través de la orina un tipo de cáncer (cáncer de próstata). Creemos que de ser exitosas estas adaptaciones, en un futuro podríamos trabajar para aplicar esta tecnología a la detección de otras enfermedades, como por ejemplo el COVID-19.

En su aplicación a la identificación de tipos de aceite de oliva, el dispositivo obtuvo muy buenas precisiones. La ventaja de este dispositivo respecto a las narices y lenguas electrónicas convencionales es su bajo precio.

La mayor dificultad que puede entrañar la tecnología propuesta es el período de “entrenamiento” del dispositivo. Se deben calibrar las medidas obtenidas por el dispositivo con analíticas más precisas, es decir, el patrón (señal eléctrica) obtenido con el dispositivo propuesto se ha de relacionar con análisis precisos de los indicadores objetivo. Posteriormente se ha de realizar un estudio estadístico, mediante el uso del análisis de la “transformada discreta de Fourier” de las respuestas de los sensores. Este último procedimiento se puede automatizar y reducir el tiempo de ejecución con un algoritmo de cálculo.

El objetivo principal del proyecto es crear un dispositivo robusto, funcional y fiable, que pueda ser comercializado a un precio económico, de forma que se “democratice” su adquisición.

Dentro del ámbito donde nos queremos centrar, destaca la detección rápida de líquidos y gases relacionados con enfermedades. A partir de la experiencia adquirida previamente en el sector alimentario y fitosanitario se está intentando adaptar esta tecnología al ámbito médico.

Nos es de gran interés el desarrollo de aplicaciones médicas que puedan favorecer la detección de enfermedades a través del análisis de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV). A este respecto, existen a lo largo del planeta diversas investigaciones que abordan el impacto del análisis de dichos compuestos en la detección de enfermedades. Ejemplos análogos se encuentran en investigaciones realizadas por miembros de la Universidad de Manchester, motivada por el aviso que dio una mujer considerada “super oledora”, la cual se dio cuenta de que enfermos de Parkinson tenían un olor característico propio, y que los ha llevado a estudiar los biomarcadores volátiles de estos enfermos.

¿A quién beneficia este proyecto?

Desde nuestro punto de vista, creemos que este proyecto podría contribuir a facilitar y economizar este tipo de análisis en diferentes ámbitos. Es un beneficio del que podrían aprovecharse tanto empresas privadas como organismos públicos.

Además, si este desarrollo tiene éxito en el ámbito médico, podría tener un impacto muy positivo en la detección de enfermedades por medios no invasivos. 

¿Qué precipitarás con tu ayuda?

Si se alcanza el objetivo mínimo se invertirá el dinero en la adquisición de material para desarrollo y mejora del sistema electrónico y eléctrico por valor de 2.500 €.

Si se alcanza el valor óptimo se invertirá el dinero en:

- Adquisición de material para desarrollo y mejora del sistema electrónico y eléctrico por valor de 4.000 €.

- Adquisición de material para la mejora y aumento de robustez del equipo de medición por valor de 4.000 €.

- Contratación de un doctorando que participe en el desarrollo de la nariz electrónica a razón de 24.000 € por año.

- Contratación de un doctorando que participe en el análisis de datos a razón de 24.000 € por año.

Si se supera el valor óptimo podremos ampliar la contratación del doctorando que participe en el desarrollo de la nariz electrónica, podremos ampliar la contratación del doctorando que participe en el análisis de datos y podremos contratar personal que participe en la búsqueda de nuevas aplicaciones en el ámbito médico o agroalimentario de la nariz electrónica.

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