Valencià:
La Universitat Jaume I (UJI) ha desenvolupat nanomaterials sintetitzats mitjançant tècniques d'irradiació làser amb aplicacions futures en diversos àmbits de la salut. El Grup de Recerca d'Òptica (GROC) ha creat punts quàntics de carboni d'elevada puresa que podrien servir per a la protecció ocular o el seguiment de la diabetis. Les conclusions d'aquest estudi s'han publicat en la revista Particle & Particle Systems Characterization.
Els resultats d'aquesta investigació formen part del projecte europeu Glucotear, una iniciativa liderada pels membres de GROC, sota la coordinació del catedràtic Jesús Lancis, i desenvolupat amb la col·laboració del Servei d'Oftalmologia de l'Hospital General Universitari de Castelló i l'empresa BQ. Glucotear ha estat el primer projecte de l'UJI finançat mitjançant les accions Marie Skłodowska-Curie en la modalitat beques individuals del programa europeu d'investigació i innovació Horizon 2020. L'investigador Wycliffe K. Kipnusu ha treballat dos anys en el projecte, juntament amb Gladys Mínguez, Carlos Doñate, Mercedes Fernández i Jesús Lancis, tots ells coautors d’aquesta publicació.
L'objectiu de Glucotear era el desenvolupament d'un sensor òptic de glucosa basat en nanopartícules que pot ser utilitzat amb un telèfon mòbil. La idea és poder monitorar el nivell de glucosa en sang tot evitant la molesta punxada en el dit que usualment s'utilitza per a l'extracció de la mostra. De fet, investigadors volen arribar a monitorar la glucosa en les llàgrimes oculars, ja que aquesta concentració està correlacionada amb el seu valor en la sang.
«La gran dificultat que s'ha hagut d'afrontar va ser el desenvolupament de nous sensors més sensibles perquè la glucosa es troba molt més diluïda en la llàgrima que en la sang. Amb aquesta finalitat, els investigadors van sintetitzar un nou sensor basat en la nanotecnologia i la fotònica a partir del senyal de fluorescència emesa per les nanopartícules quan s'il·luminen», argumenten des del grup de recerca de l'UJI.
El futur ús per a protecció ocular de les nanopartícules creades pels investigadors de GROC-UJI és una de les novetats del treball publicat en Particle & Particle Systems Characterization. Aquestes nanopartícules, dipositades en sílice nanoporosa transparent, són capaços del reduir la potència d'un feix làser polsat i, en conseqüència, poden protegir l'ull d'aquesta mena de radiacions.
UNA TÈCNICA VERDA I SOSTENIBLE
La síntesi basada en làser permet el desenvolupament d'una nanotecnologia que pot considerar-se «verda i sostenible perquè no requereix un excés de productes químics contaminants ni produeix, necessàriament, residus. A més, el procés per a dotar de funcions a les nanopartícules –denominat funcionalització- és simple, net i eficient, ja que s'obté in situ durant el procés de síntesi amb làser polsat», assevera la investigadora i professora del Departament de Física Gladys Mínguez.
La invenció ha permàs la síntesi d'un punt quàntic de carboni únic –el qual no s'havia obtingut anteriorment per altres procediments- amb una capacitat demostrada de detectar nivells molt baixos de glucosa, gràcies a la seua elevada eficiència quàntica en fluorescència, al voltant del 63% i amb una alta fotoestabilitat, provada durant més de 15 hores, com comenta l'investigador Wycliffe Kipnusu. Aquesta nova classe de punt quàntic de carboni obri la porta a nombroses aplicacions en empreses especialitzades en la síntesi de nanopartícules; fabricants de sensors (òptics, detecció d'anàlits o biomarcadors); en el sector sanitari i alimentari i en centres d'I+D+i.
El catedràtic d'Òptica Jesús Lancis, actualment vicerector d'Investigació i Transferència de l'UJI, subratlla que les tecnologies fotòniques i els dispositius basats en l'ús de llum, com revela el projecte finançat per la Comissió Europea Glucotear, tenen un paper, «cada vegada més significatiu en la resolució dels reptes als quals s'enfronta la societat actual com la generació d'energia, l'eficiència energètica, l'envelliment saludable, el canvi climàtic o la seguretat de la població».
La iniciativa GlucoTear ha contribuït de manera significativa al desenvolupament d'un nou sensor òptic per a mesurar la glucosa. Però no sols això, els punts quàntics de carboni fabricats també té una triple emissió en tres colors (blau, verd, roig) la qual és adequada per a moltes altres aplicacions, incloses imatges biològiques, sensors i díodes emissors de llum. Addicionalment, es va obtindre una alta emissió de fluorescència quan es dipositaven els punts quàntics de carboni en matrius d'estat sòlid, ampliant així les seues possibles aplicacions.
El Grup dInvestigació d’Òptica de l’UJI centra  la seua activitat en el control de la llum per a millorar els sistemes d’adquisició d’imatge i la síntesi de nanomaterials per a la promoció de nous processos industrials i el desenvolupament de noves tecnologies sanitàries.
 
Més informació:
Estudi més recent:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppsc.202000093#.XsK1gOugdNs.twitter
Informació i vídeo de la patent:
https://www.uji.es/serveis/ocit/base/empresa/patents/glucotear/
https://youtu.be/FeruaxBAppI

Español:
La Universitat Jaume I (UJI) ha desarrollado nanomateriales sintetizados mediante técnicas de irradiación láser con aplicaciones futuras en diversos ámbitos de la salud. El Grupo de Investigación de Óptica (GROC) ha creado puntos cuánticos de carbono de elevada pureza que podrían servir para la protección ocular o el seguimiento de la diabetes. Las conclusiones de este estudio se han publicado en la revista Particle & Particle Systems Characterization.
Los resultados de esta investigación forman parte del proyecto europeo Glucotear, una iniciativa liderada por los miembros de GROC, bajo la coordinación del catedrático Jesús Lancis, y desarrollado con la colaboración del Servicio de Oftalmología del Hospital General Universitario de Castelló y la empresa BQ. Glucotear ha sido el primer proyecto de la UJI financiado mediante las acciones Marie Skłodowska-Curie en la modalidad becas individuales del programa europeo de investigación e innovación Horizon 2020. El investigador Wycliffe K. Kipnusu ha trabajado dos años en el proyecto junto con Gladys Mínguez, Carlos Doñate, Mercedes Fernández y Jesús Lancis, todos ellos coautores de esta publicación.
El objetivo de Glucotear era el desarrollo de un sensor óptico de glucosa basado en nanopartículas que puede ser utilizado con un teléfono móvil. La idea es poder monitorizar el nivel de glucosa en sangre y, así, evitar el molesto pinchazo en el dedo que usualmente se utiliza para la extracción de la muestra. De hecho, los investigadores de la UJI quieren llegar a monitorizar la glucosa en las lágrimas oculares, ya que esta concentración está correlacionada con su valor en la sangre.
«La gran dificultad que se ha tenido que afrontar fue el desarrollo de nuevos sensores más sensibles, puesto que la glucosa se encuentra mucho más diluida en la lágrima que en la sangre. Con esta finalidad, los científicos sintetizaron un nuevo sensor basado en la nanotecnología y la fotónica a partir de la señal de fluorescencia emitida por las nanopartículas cuando se iluminan», argumentan desde el grupo de investigación de la UJI.
El futuro uso para protección ocular de las nanopartículas creadas por los investigadores de GROC-UJI es una de las novedades del trabajo publicado en Particle & Particle Systems Characterization. Estas nanopartículas, depositadas en sílice nanoporosa transparente, son capaces del reducir la potencia de un haz láser pulsado y, en consecuencia, pueden proteger al ojo de este tipo de radiaciones.
UNA TÉCNICA VERDE Y SOSTENIBLE
La síntesis  basada en láser permite el desarrollo de una nanotecnología que puede considerarse «verde y sostenible porque no requiere un exceso de productos químicos contaminantes ni produce, necesariamente, residuos. Además, el proceso para dotar de funciones a las nanopartículas –denominado funcionalización- es simple, limpio y eficiente, porque se obtiene in situ durante el proceso de síntesis con láser pulsado», asevera la investigadora y profesora del Departamento de Física Gladys Mínguez.
La invención ha permitido la síntesis de un punto cuántico de carbono único -que no se había obtenido anteriormente por otros procedimientos-, con una capacidad demostrada de detectar niveles muy bajos de glucosa, gracias a su elevada eficiencia cuántica en fluorescencia, en torno al 63% y con una alta fotoestabilidad, probada durante más de 15 horas, como comenta el investigador Wycliffe Kipnusu. Esta nueva clase de punto cuántico de carbono abre la puerta a numerosas aplicaciones en empresas especializadas en la síntesis de nanopartículas; fabricantes de sensores (ópticos, detección de analitos o biomarcadores); en el sector sanitario y alimenticio y en centros de I+D+i.
El catedrático de Óptica Jesús Lancis, actualmente vicerrector de Investigación y Transferencia de la UJI, subraya que las tecnologías fotónicas y los dispositivos basados en el empleo de luz, como revela el proyecto financiado por la Comisión Europea Glucotear, tienen un papel, «cada vez más significativo en la resolución de los retos a los que se enfrenta la sociedad actual como la generación de energía, la eficiencia energética, el envejecimiento saludable, el cambio climático o la seguridad de la población».
La iniciativa GlucoTear ha contribuido de manera significativa al desarrollo de un nuevo sensor óptico para medir la glucosa. Pero no solo eso, los puntos cuánticos de carbono fabricados también presentan una triple emisión en tres colores (azul, verde, rojo) que es adecuada para muchas otras aplicaciones, incluidas imágenes biológicas, sensores y diodos emisores de luz. Adicionalmente, se obtuvo una alta emisión de fluorescencia cuando se depositaban los puntos cuánticos de carbono en matrices de estado sólido, ampliando así sus posibles aplicaciones.
El Grupo de Investigación de Óptica de la UJI centra su actividad en el control de la luz para mejorar los sistemas de adquisición de imagen y la síntesis de nanomateriales para la promoción de nuevos procesos industriales y el desarrollo de nuevas tecnologías sanitarias.
 
Más información:

Estudio más reciente:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppsc.202000093#.XsK1gOugdNs.twitter
Información y vídeo de la patente:
https://www.uji.es/serveis/ocit/base/empresa/patents/glucotear/
https://youtu.be/FeruaxBAppI