Optimization of fiber optic biosensors based on lossy mode resonances

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dc.contributor.advisorDel Villar, Ignacio
dc.contributor.advisorSocorro Leránoz, Abián Bentor
dc.contributor.authorSantano Rivero, Desiree
dc.contributor.departmentIngeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicaciónes_ES
dc.contributor.departmentIngeniaritza Elektriko eta Elektronikoaren eta Komunikazio Ingeniaritzareneu
dc.contributor.funderGobierno de Navarra / Nafarroako Gobernuaes
dc.contributor.funderUniversidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoaes
dc.date.accessioned2024-07-31T09:22:26Z
dc.date.available2024-07-31T09:22:26Z
dc.date.issued2024
dc.date.submitted2024-06-28
dc.description.abstractEste trabajo de tesis se centra en el desarrollo y la optimización de biosensores de fibra óptica basados en resonancia de modos con pérdidas (lossy mode resonances, LMR). Tras un análisis exhaustivo de la situación actual, donde se describen y comparan los diferentes tipos de biosensores de fibra óptica entre sí en base a parámetros como sensibilidad, FoM, FMHW y LoD, se desarrollaron diferentes biosensores basados en LMR. Se trabajó con tres estructuras ópticas diferentes: multimodo sin nucleo multimodo o multimode coreless multimode (MCM), fibra de 200 μm sin cladding y fibra tipo D. En ellas se generaron LMRs a través de dos técnicas de deposición de películas delgadas, oxido de estaño mediante sputtering y TiO2/PSS mediante layer by layer sefl asembly. Se demostró la viabilidad de los biosensores basados en LMR desarrollados con las diferentes estructuras de fibra óptica. Con ellos, se pudo detectar biomarcadores de importancia clínica como el biomarcador del Alzheimer proteína Tau o biomarcadores de gravedad durante la infección Covid19: las proteínas C reactiva y dímero D. Además, estas estructuras han permitido implementar optimizaciones sobre biosensores de fibra óptica como el desarrollo de biosensores reutilizables, regenerables y multiparamétricos.es_ES
dc.description.abstractThis thesis work focuses on the development and optimization of fiber optic biosensors based on lossy mode resonances (LMRs). Following a comprehensive analysis of the current situation, where different types of fiber optic biosensors are described and compared based on parameters such as sensitivity, FoM, FMHW, and LoD, various LMR-based biosensors were developed. Three different optical structures were employed: multimode coreless multimode (MCM), 200 μm multimode fiber, and D-shaped fiber. LMRs were generated in these structures using two thin film deposition techniques: tin oxide via sputtering and TiO2/PSS via Layer-by-Layer self-assembly. The viability of the LMR-based biosensors developed with the different fiber structures was demonstrated. These biosensors enabled the detection of clinically relevant biomarkers such as the Alzheimer's biomarker Tau protein or severity biomarkers during Covid19 infection, C-reactive protein, and D-dimer. Furthermore, these structures have allowed for the implementation of optimizations on fiber optic biosensors such as the development of reusable, regenerable, and multiparametric biosensors.en
dc.description.doctorateProgramPrograma de Doctorado en Tecnologías de las Comunicaciones, Bioingeniería y de las Energías Renovables (RD 99/2011)es_ES
dc.description.doctorateProgramBioingeniaritzako eta Komunikazioen eta Energia Berriztagarrien Teknologietako Doktoretza Programa Ofiziala (ED 99/2011)eu
dc.description.sponsorshipAportaciones económicas recibidas: Universidad Pública de Navarra (UPNA) a través de la beca predoctoral y proyectos como: PJUPNA1936, PJUPNA2033, patrocinio de la UPNA y del Ministerio de Ciencia e Innovación (proyectos con referencias: TEC2016-78047-R, PID2019-106231RB-I00). También proyecto concedido por el Gobierno de Navarra, 011-1365-2020-000061 Breathalyser, y financiación otorgada por la comisión Europea a través del proyecto H2020-ATTRACT-OBUS.
dc.format.extent192 p.
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.doi10.48035/Tesis/2454/50552
dc.identifier.urihttps://academica-e.unavarra.es/handle/2454/50552
dc.language.isospa
dc.relation.projectIDinfo:eu-repo/grantAgreement///TEC2016-78047-R/
dc.relation.projectIDinfo:eu-repo/grantAgreement/AEI/Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020/PID2019-106231RB-I00/ES/
dc.relation.projectIDinfo:eu-repo/grantAgreement/Gobierno de Navarra//011-1365-2020-000061/
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.48035/Tesis/2454/50552
dc.rightsCreative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.rights.accessRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed/
dc.subjectBiosensores de fibra ópticaes_ES
dc.subjectResonancia de modos con pérdidases_ES
dc.subjectMultimodo sin nucleo multimodoes_ES
dc.subjectFibra de 200 μm sin claddinges_ES
dc.subjectFibra tipo Des_ES
dc.subjectBiomarcadoreses_ES
dc.subjectFiber optic biosensorsen
dc.subjectLossy mode resonancesen
dc.subjectMultimode coreless multimodeen
dc.subject200 μm multimode fiberen
dc.subjectD-shaped fiberen
dc.subjectBiomarkersen
dc.titleOptimization of fiber optic biosensors based on lossy mode resonancesen
dc.title.alternativeOptimización de biosensores de fibra óptica basados en resonacias de modos con pérdidases_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dspace.entity.typePublication
relation.isAdvisorOfPublication4af62af3-50fe-47ee-a17c-bd4ffb52ebe3
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relation.isAuthorOfPublicationaa720ced-9d9c-4a46-9c29-7c124aea51df
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