Fecha de publicación: 05/11/2024 Fuente: Delegación CSIC Valencia Lugar: Actualidad El consorcio que desarrolla el proyecto, donde participa el Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), recibe 11 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación
Un consorcio internacional donde participa el Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha recibido una de las prestigiosas Synergy Grants del Consejo Europeo de Investigación para desarrollar un novedoso sensor de rayos X para diagnosticar la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), entre otras afecciones pulmonares. Este nuevo dispositivo utilizará una propiedad de los rayos X para detectar la obstrucción de los alveolos, algo que no se puede hacer hoy día con ningún método de diagnóstico por imagen. El proyecto tiene una duración de 6 años y ha recibido 11 millones de euros para su desarrollo.
Las Synergy Grants son las competitivas ayudas del programa marco de la Unión Europea para la I+D+i que financian la investigación de excelencia. Están orientadas a proyectos tan ambiciosos que no pueden ser llevados a cabo por un único equipo. Por ello, todos están compuestos por consorcios internacionales de alto prestigio y tienen una de las dotaciones económicas más altas de las otorgadas por la Comisión Europea.
En concreto, el equipo liderado por el profesor de investigación del CSIC José María Benlloch en el I3M, participa en el proyecto SmartX, un consorcio formado por Franz Pfeiffer en la Universidad Técnica de Múnich y Daniela Pfeiffer, radióloga de la Clínica Rechts der Isar de Múnich (Alemania), y Edoardo Charbon, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
Dotado con 11 millones de euros, SmartX tiene como objetivo desarrollar un nuevo sensor de rayos X que detectará las propiedades corpusculares y ondulatorias de estos rayos. Hasta ahora los sensores de rayos X detectaban únicamente las propiedades corpusculares de los mismos y no eran capaces de medir las propiedades ondulatorias. Los rayos X se manifiestan como corpúsculos y como ondas, lo que en Física se conoce como dualidad onda-corpúsculo.
“Para poder estudiar el comportamiento ondulatorio de los rayos X se precisa disponer de un sensor de resolución espacial extraordinaria, de unas pocas micras, y, por ejemplo, determinar el patrón de difracción producido por el objeto a visualizar, contando el número de rayos X que llegan a cada pixel”, explica Benlloch. “Fabricar dicho sensor requiere técnicas especiales de micro y nanofabricación, incluyendo fotodetectores de alta sensibilidad a fotones individuales”, añade. En el I3M van a desarrollar el detector basado en nanoestructuras y una granularidad de alrededor de entre 3 y 5 micras.
Aplicación médica
La principal aplicación médica consiste en el diagnóstico por imagen de rayos X de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), que afecta a un 10% de la población europea. Actualmente dicha enfermedad no se detecta mediante ningún método de diagnóstico por imagen. Los sensores del proyecto SmartX, junto con las técnicas de reconstrucción de imagen TAC de rayos X, permitirán diagnosticar de forma certera la EPOC y otras enfermedades pulmonares.
Debido a sus propiedades ondulatorias, los rayos X sufren una pequeña desviación (difracción) al interaccionar en las paredes alveolares de los pulmones. El nuevo sensor SmartX, dada su altísima resolución, permite detectar el patrón de difracción. “Si los alveolos pulmonares están obstruidos por una enfermedad como la EPOC no aparece dicho patrón de difracción, por lo que resulta fácil diagnosticar esta enfermedad, a diferencia de los rayos X convencionales que no detectan en absoluto la obstrucción alveolar”, resume el investigador del CSIC.
Otros proyectos que reciben Synergy Grant
El proyecto SKIN2DTRONICS de Andrés Castellanos-Gómez, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), está dotado con 10 millones de euros, y durante seis años, va a desarrollar una electrónica ultra delgada y flexible que podrá integrarse en superficies rugosas o curvas, como la piel u otras estructuras biológicas.
Los equipos de trabajo desarrollarán «la tecnología necesaria» para la integración a gran escala de transistores y sensores basados en materiales de dos dimensiones (2D) sobre soportes ultra-flexibles: «Esto supone un avance respecto a la electrónica flexible convencional, que todavía depende de chips rígidos de silicio», explica el investigador.
El proyecto SKIN2DTRONICS cuenta con la participación de equipos de Italia (Universidad de Pisa), Suiza (Escuela Politécnica Federal de Lausana) y de España (Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología).
Asimismo, Mar García, científica del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), participa en el proyecto METRIQS que también ha recibido una Synergy Grant. El proyecto está dotado con 14 millones de euros y plantea una revolución en la electrónica al introducir un nuevo concepto al área de la materia condensada y la ciencia de materiales. El plan es fusionar materiales de tipo van der Waal (es decir, materiales de dos dimensiones que tienen una estructura en capas, como sería el grafeno) con los llamados óxidos de metales de transición (TMO, en inglés, unos materiales con propiedades notables que van desde la superconductividad a la ferroelectricidad). Con ello construirán un nuevo metamaterial compuesto que diseñarán de forma personalizada para mejorar sus propiedades y multifuncionalidad.
El proyecto METRIQS cuenta con participación de Dinamarca (Danmarks Tekniske Universitet) y España, a través del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid.
 

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El proyecto SmartX en el que participa el equipo de José María Benlloch, profesor de investigación del I3M (CSIC – UPV), recibe una Synergy Grant del Consejo Europeo de Investigación para desarrollar un novedoso sensor de rayos X que podría mejorar el diagnóstico de enfermedades pulmonares.





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