Defensa Tesis Doctoral Carlos René Yáñez Alvarado

Lectura Tesis Doctoral de Carlos René Yáñez Alvarado: "Self-Mixing Interferometry Techniques for Biophotonic Applications in Flow Sensing" con Mención Internacional, el jueves 18 de enero a las 9:30h en el Auditori Joan Salvadó del Centre Universitari de la Visió.

Enlace Meet:  meet.google.com/xdn-afwd-awq

Dirigida por el dr. Santiago Royo Royo y realizada en el Programa de Doctorado en Ingeniería Óptica del Departamento de Óptica y Optometría, de la UPC.

Resumen tesis:

En esta tesis doctoral, se han dado pasos significativos en el campo de la detección del flujo de biofluidos mediante la innovadora integración de la Interferometría de Auto-Mezcla (SMI) con los principios de la microscopía confocal, con el objetivo de desarrollar una tecnología revolucionaria conocida como Interferometría de Auto-Mezcla Confocal (CSMI). Este enfoque innovador aborda la necesidad crítica de métodos precisos, en tiempo real, no invasivos y económicos para evaluar la dinámica de los biofluidos dentro del cuerpo humano.CSMI demuestra su capacidad excepcional para distinguir tasas de flujo en diferentes profundidades de muestra en un entorno de laboratorio, abriendo puertas a aplicaciones multifacéticas en diversos campos. Mediante el uso de un fluido altamente dispersante que simula la sangre, el sistema midió con éxito tasas de flujo que van desde 0.2 hasta 1.6 mL/min dentro de microcapila lares. Es importante destacar que se logró medir una velocidad máxima de aproximadamente 307 mm/s, que se encuentra dentro del rango de velocidades de flujo sanguíneo máximas media dentro de los vasos humanos. Las mediciones confocales exhibieron claros picos de frecuencia Doppler en el centro del microcapilar en todos los valores de velocidad de bombeo, superando las limitaciones de las mediciones no confocales para tasas de flujo más altas. Esta investigación produjo resultados que proporcionan información sobre la sección de profundidad. Se empleó un proceso de dos pasos, que implica un escaneo lateral y una sección de profundidad, para reconstruir el perfil de velocidad de todo el microcapilar a una velocidad de bombeo de 0.5 mL/min. Aunque se enfrentaron algunos desafíos cerca de las paredes del microcapilar debido a interferencias de baja frecuencia, el estudio estableció de forma efectiva la alineación de perfiles teóricos de Hagen-Poiseuille con las mediciones de CSMI, validando las capacidades del sistema. Además, en esta investigación se destaca un avance significativo en términos de mejora de la Relación Señal-Ruido (SNR). Mediante la incorporación de un reflector estacionario en una trayectoria óptica secundaria, se pudo mantener una SNR adecuada en configuraciones de SMI con una potencia óptica de salida reducida. Este avance tiene aplicaciones prometedoras en la medida no invasiva de células vivas individuales, microorganismos o micropartículas, abarcando varios campos, incluyendo la medicina, la entomología, la botánica, la cito patología y otras ciencias de la salud. Esta investigación reafirma el potencial de CSMI como herramienta transformadora para diagnosticar y predecir enfermedades relacionadas con anomalías en los biofluidos. No sólo destaca en interrupciones inducidas intrínsecamente en el flujo sanguíneo, como la angiogénesis y la trombosis, sino también en escenarios que involucran a factores extrínsecos como traumas y quemaduras. La versatilidad de esta tecnología puede extenderse a aplicaciones en biología celular y análisis en el punto de atención (PoC).

Tribunal:

     PRESIDENTE: ESQUIVIAS MOSCARDÓ, IGNACIO
     SECRETARIO: LAZARO VILLA, JOSE ANTONIO
     VOCAL: DABBICCO, MAURIZIO