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Bio2

Biopila de glucosa para su uso como energy harvesting (Bio2)

Descripción

El proyecto Bio2 supone una oportunidad única para desarrollar y optimizar una biopila con múltiples aplicaciones en seres vivos. Se trata de un mecanismo altamente eficiente, que responde a las necesidades de la sociedad actual para alimentar dispositivos eléctricos como los marcapasos o las bombas de insulina mejorando la calidad de vida.

El proyecto ha obtenido financiación del Programa Torres Quevedo del Ministerio de Economía y Competitividad, el cual forma parte del Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 (REF: PTQ-14-07145).

Objetivos

El objetivo general del proyecto Bio2 es estudiar y desarrollar los componentes necesarios para obtener un prototipo de biopila para aplicaciones de alimentación a sensores para potencias bajas. Además se pretende realizar un estudio sobre la integración de un biosensor capaz de monitorizar el funcionamiento de la biopila y emitir señales con alto contenido en información.

Resultados

Resultados 2016

  • Estudio del estado de la técnica en biopilas y biosensores, Tras el mismo se han seleccionado los materiales y metodologías más eficientes e innovadoras a partir de las cuales empezar a desarrollar los electrodos enzimáticos que formarán parte de la biopila.
  • Desarrollo de los componentes básicos para los electrodos enzimáticos y selección y caracterización de los componentes más adecuados  de acuerdo a las funcionalidades y a las propiedades físico-químicas.
  • Determinación de las reacciones que tienen lugar en los seres vivos para la obtención de electrones a partir de la oxidación de la glucosa, teniendo en cuenta los productos y subproductos que se forman y que en ciertos casos, pueden resultar perjudiciales para los tejidos vivos.

Resultados 2017

  • Preparación de la matriz polimérica que servirá de plataforma para la posterior inmovilización de enzimas. En este sentido se ha determinado la metodología para la preparación materiales basados en membranas biopoliméricas carbonosas siguiendo las directrices claves para tener un material implantable en el cuerpo humano a largo plazo.
  • Estudio de otras morfologías para el desarrollo de electrodos como films y pastillas, utilizando materiales carbonosos y biocompatibles y avance en la funcionalización de materiales carbonosos para el anclaje covalente de enzimas.

Las enzimas que se van a utilizar en los nuevos desarrollos han sido caracterizadas mediante técnicas analíticas y espectroscópicas para evaluar sus características y propiedades antes del proceso de anclaje sobre las matrices poliméricas, de manera que se tiene un análisis de referencia de los materiales antes de su interacción con el soporte o matriz.

También se han realizado técnicas de caracterización electroquímica como voltametría cíclica y espectroscopia electroquímica de impedancia de los soportes carbonosos desarrollados tanto en forma de film como de pastilla.

Resultados 2018

  • Inmovilización de enzimas por adsorción en las membranas biopoliméricas carbonosas a base de grafito. Para mejorar la conexión eléctrica entre la enzima y la membrana se han usado nuevas membranas dopadas con materiales como grafito, grafeno, polipirrol combinado con negro de humo, nanotubos de carbono y nanoparticulas de oro.
  • Se ha desarrollado un método de inmovilización de Glucosa Oxidasa en electrodos de grafito LDG, para ser utilizado en el desarrollo del biocátodo.
  • Desarrollos basados en pastillas compactas de nanotubos de carbono. Tras los ensayos de inmovilización de la enzima Lacasa, se ha concluido que se debe optimizar la conexión eléctrica del bioelectrodo y las condiciones de testeo de este biocátodo para asegurar el funcionamiento adecuado de la biopila.

 

Ayuda concedida: 47.520€

 

 

Video de noticia en Mediterraneo TV 21/04/2016

El ITE investiga una nueva fuente de energía para los marcapasos

Audio: Entrevista a Mireia Buaki y Vicente Gavara en el programa Café de Negocios en Valencia Radio 17/06/2016

Audio: Intervención Mireia Bueaki en el programa Hoy por Hoy Locos por Valencia en la Cadena SER 09/06/2016

Para más información: proyectos@ite.es Tel.: 96 136 66 70