New optical waveguides for biological sensing

• Grant number: 10/13149-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Master
• Start date: March 01, 2011
• End date: June 30, 2013
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Physics - General Physics
• Principal Investigator: Cristiano Monteiro de Barros Cordeiro
• Grantee: Jonas Henrique Osório
• Host Institution: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
• Associated research grant: 05/51689-2 - Optics and Photonics Research Center at UNICAMP, AP.CEPID
• Associated scholarship(s): 12/05164-9 - Biological interfaced standard and entirely biological optical fibers, BE.EP.MS

Abstract

Este projeto de pesquisa tem, como principal objetivo, o estudo, sob o ponto de vista experimental, de sensores de material biológico a partir da utilização de novos guias de onda ópticos, a saber, fibras de cristal fotônico (PCF) e fibras afinadas (tapered fibers ou simplesmente tapers). Igualmente, tem-se a possibilidade de se fazer uso de redes de período longo gravadas em fibras ópticas convencionais, em PCFs ou em tapers (definições na introdução). A motivação principal deste projeto está centrada no fato de o sensoriamento de material biológico consistir em uma área de investigação de grande importância no que se refere à identificação da existência de microorganismos em soluções, bem como no sentido do monitoramento do crescimento destes. A idéia de se realizar uma medida óptica é, portanto, muito fortuita, dada a possibilidade de se obter um sensor altamente sensível dotado de considerável robustez mecânica já que o sensor é o próprio guia de onda. É, pois, nossa proposta integrar material biológico (e.g. leveduras) às fibras e, deste modo, construir dispositivos que possibilitem a realização de medidas ópticas acerca do material de teste pelo emprego de diferentes técnicas. Tais medidas serão realizadas a partir da utilização de uma fonte luminosa de espectro largo cujo sinal será transmitido a um analisador de espectro óptico (OSA) ou detector. Dessa forma, a partir da variação das condições do material biológico de interesse será possível realizar uma comparação dos espectros produzidos por cada solução. Igualmente, buscar-se-á desenvolver um processo capaz de medir seletivamente a existência de microorganismos em dado meio a partir da funcionalização da fibra com uma camada de anticorpos aos quais os microorganismos se fixarão.

Scientific publications

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BELTRAN-MEJIA, FELIPE; OSORIO, JONAS H.; BIAZOLI, CLAUDECIR R.; CORDEIRO, CRISTIANO M. B.. D-Microfibers. Journal of Lightwave Technology, v. 31, n. 16, p. 2756-2761, AUG 15 2013. (10/13149-4, 11/01524-8)

Academic Publications

(References retrieved automatically from State of São Paulo Research Institutions)

OSÓRIO, Jonas Henrique. Development of optical platforms for biological samples sensing. 2013. Master's Dissertation - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin Campinas, SP.