2022 Dispositivo de medición de estrés térmico en organismos fotosintéticos

La Universidad ha desarrollado un dispositivo compacto y portátil diseñado para evaluar el estrés térmico y/o derivados de la exposición a altos niveles de radiación en las bandas visibles y UV en organismos.

TRL 7 Dispositivo validado en entornos operativios relevnates (expediciones en el Himalaya, el Artico y la Antártida) 

Patente ES2960435

termo

Se ha desarrollado un dispositivo termoeléctrico compacto y portátil, diseñado para inducir curvas de temperatura precisas y previamente programadas sobre un amplio conjunto de muestras, excitándolas a la vez con alta radiación visible y UV.

Descripción y características del dispositivo

El dispositivo incluye una serie de fibras ópticas que permiten tanto la excitación lumínica a diversas longitudes de onda como la medición de fluorescencia o luminiscencia. La invención permite la inserción de las muestras deseadas sin necesidad de contenedores adicionales. Un conjunto de enfriadores termoeléctricos permite operar entre -35 y 90 °C para medir el estrés térmico a temperaturas extremas.

El sistema es portátil y solo requiere un ordenador portátil en el que se programan las curvas de temperatura y una fuente de energía externa, que puede ser una batería, lo que lo convierte en un dispositivo óptimo para aplicaciones de campo.

Además de las mediciones de estrés térmico obtenidas a partir de lecturas de fluorescencia de clorofila, otras posibles aplicaciones de esta invención incluyen la determinación del punto de nucleación, estudios metabolómicos o proteómicos y metagenómica en organismos sometidos a diversas curvas de temperatura, la realización de experimentos basados en reacciones termoquimioluminiscentes o termobioluminiscentes, análisis multiespectral térmico, detección de fluorescencia para la evaluación de pigmentos fluorescentes en sustancias orgánicas e inorgánicas así  como en reacciones químicas o bioquímicas a temperatura controlada.

El problema

Entre els diversos mètodes utilitzats per a mesurar la resistència a l'estrès tèrmic en plantes, el mesurament de fluorescència de clorofil·la és un dels més comunament emprats per a determinar la seva influència en el fotosistema II i, per tant, en la fotosíntesi. No obstant això, els equips disponibles per a induir estrès tèrmic en plantes són voluminosos i pesats, consumeixen una quantitat significativa d'energia i ofereixen un rang de temperatura limitat amb un control reduït sobre les corbes de temperatura aplicades. A més, aquests dispositius no combinen la inducció d'estrès tèrmic amb condicions d'exposició a alta radiació PARELL o radiació UV (o totes dues).

Per a resoldre els problemes esmentats, investigadors del grup de recerca PLANTMED de la Universitat de les Illes Balears (UIB) han desenvolupat un dispositiu termoelèctric compacte capaç d'aplicar una corba de temperatura precisa i radiació PARELL i UV intenses a un ampli conjunt de mostres, permetent el mesurament de fluorescència de clorofil·la i, amb això, l'anàlisi de l'estrès produït en múltiples mostres al mateix temps.

Principales ventajas

La implementación y uso del dispositivo presentado pueden proporcionar los siguientes beneficios potenciales:

  • Sistema ligero y portátil que puede ser utilizado en aplicaciones de campo.
  • Rango de temperatura más amplio que el ofrecido por otros dispositivos comerciales, incluyendo una extensa variedad de temperaturas y una gran capacidad para sobreenfriar o sobrecalentar muy por debajo o por encima de la temperatura ambiente.
  • Soporte para el análisis de múltiples muestras, permitiendo mediciones más rápidas y facilitando la comparación de muestras bajo las mismas temperaturas estudiadas.

Objetivos de colaboración

La institución busca una colaboración que conduzca a la explotación comercial de la invención presentada.
El escenario ideal para la institución sería alcanzar un acuerdo para transferir el uso de la tecnología mediante su venta o licencia (ya sea exclusiva o no exclusiva) y colaborar en el desarrollo de la tecnología hacia su aplicación práctica.

El equipo de investigación está interesado en colaborar con empresas que diseñen, fabriquen y suministren instrumentación para la investigación y el monitoreo ambiental, especialmente equipos diseñados para trabajar en el campo de la fisiología vegetal.

No obstante, la forma, los términos y las condiciones de la colaboración pueden ser discutidos abiertamente si la tecnología presentada resulta de interés.

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