Vés al contingut

Eva Baldrich Rubio

Sóc doctora en Ciències Biològiques, però al llarg dels darrers anys m'he especialitzat en el desenvolupament d'assajos ràpids i biosensors electroquímics amb aplicació diagnòstica. Després de molts anys formant-me a diferents centres de recerca, la meva motivació per venir a treballar a un hospital va ser estar més a prop dels pacients i les seves necessitats reals. Treballo perquè la meva recerca generi solucions que ajudin a millorar la qualitat de vida dels altres.

Institucions de les que formen part

Cap de grup
Diagnostic nanotools (DINA)
Vall Hebron Institut de Recerca

Eva Baldrich Rubio

Institucions de les que formen part

Cap de grup
Diagnostic nanotools (DINA)
Vall Hebron Institut de Recerca

Sóc doctora en Ciències Biològiques, però al llarg dels darrers anys m'he especialitzat en el desenvolupament d'assajos ràpids i biosensors electroquímics amb aplicació diagnòstica. Després de molts anys formant-me a diferents centres de recerca, la meva motivació per venir a treballar a un hospital va ser estar més a prop dels pacients i les seves necessitats reals. Treballo perquè la meva recerca generi solucions que ajudin a millorar la qualitat de vida dels altres.

Vaig fer la llicenciatura en Biologia, un Màster en Genètica Molecular (1995) i el doctorat en Ciències Biològiques (1998) a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). Després vaig marxar al Departament d'Hematologia de la Universitat de Cambridge (Regne Unit), on vaig treballar en la identificació i caracterització de noves variants del virus de la SIDA. El 2002 em vaig incorporar al Grup de Nanotecnologia i Bioanàlisi de la Universitat Rovira i Virgili (Tarragona), on vaig participar durant tres anys en el desenvolupament d’aptasensors òptics i electroquímics per a la detecció ràpida i sensible de la trombina, un biomarcador cardiovascular. El 2006 em vaig unir al grup BioMEMS de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM, CSIC), on vaig ser la responsable del laboratori de biosensors. Al llarg de vuit anys, vaig contribuir al disseny, desenvolupament i optimització d'immunoassaigs i immunosensors per a la detecció de bacteris, biomarcadors cardíacs, hormones i neurotransmissors. Des del 2014 formo part del CIBBIM-Nanomedicine al VHIR, on lidero el Grup de Recerca en Nanoeines Diagnòstiques (Diagnostic Nanotools, DINA). L'objectiu principal de DINA és la utilització de nanoestructures, nanomaterials i nanocomponents com a transductors, plataformes de biofuncionalització i amplificadors de senyal per al desenvolupament de biosensors i assaigs ràpids amb finalitat diagnòstica. Ara mateix treballem principalment en dues línies de recerca: el desenvolupament d'assajos ultrasensibles per a la detecció de biomarcadors de càncer i la producció d'assajos simplificats ultraràpids per la detecció "a peu de llit" de biomarcadors d'ictus.

Línies de recerca

Desenvolupament de biosensors electroquímics per la detecció ràpida de biomarcadors circulants

Per definició, un biosensor és un dispositiu bioanalític que incorpora un element de reconeixement molecular (bioreceptor) associat o integrat a un transductor fisicoquímic. Segons això, un biosensor està format per tres components bàsics: un bioreceptor capaç de capturar específicament la diana molecular d’interès, un transductor de senyal capaç de convertir aquesta interacció en un senyal elèctric mesurable, i un processador de senyal que quantifiqui, analitzi i mostri els resultats. D'aquesta manera, la captura d’un analit sobre el sensor pot ser traduïda directament en un senyal mesurable. Fins ara, s’han desenvolupat i descrit nombrosos biosensors basats en la utilització d’una àmplia varietat d’elements de bioreconeixement (desde bioreceptors "clàssics" com ara anticossos, sondes d’àcids nucleics, antígens o enzims, a noves alternatives com aptàmers, polímers biomimètics o pèptids) i tipus de transductors (principalment òptics, electroquímics i micromecànics).


Els Biosensors Electroquímics es troben entre els més utilitzats avui dia gràcies a la seva portabilitat, baix cost, petita grandària, rapidesa i fiabilitat. A més, els transductors i equips electroquímics són relativament fàcils de miniaturitzar en plataformes multiplexades, que acoblades a motius microfluídics integrats són altament compatibles amb l’anàlisi multianalit. Això afavoreix el desenvolupament de dispositius portables (Point-of-Care, POC), que poden ser usats a peu de llit pel pacient o l’equip mèdic. Els dos exemples més clars són probablement el biosensor electroquímic de glucosa, que ha facilitat enormement la vida als pacients diabètics, i l’analitzador clínic i.STAT (Abbot), que combina diversos biosensors electroquímics en un sol xip i és capaç de detectar simultàniament diversos electròlits i metabòlits en mostres clíniques.

IP: Eva Baldrich Rubio

Desenvolupament de magneto-bioassaigs sobre partícules magnètiques per la detecció ultrasensible de biomarcadors circulants

És ben sabut que, malgrat els exemples desenvolupats amb èxit, els immunosensors clàssics presenten una sèrie de limitacions. Per exemple, la modificació d'un elèctrode (tant per incorporar anticossos, com per prevenir l'adsorció inespecífica de components no desitjats) produeix també el seu bloqueig parcial. Això té un efecte negatiu sobre la transferència d'electrons a través del transductor en comparació amb l'ús d'elèctrodes nus. A més, la reutilització dels immunosensors es veu limitada pel poc èxit dels protocols de regeneració d’anticossos. Això implica que un immunosensor hauria de ser prou econòmic per a ser d'un sol ús, però també prou robust, sensible i reproduïble per a tenir aplicació analítica.


En aquest context, la utilització de partícules magnètiques (PM) per al desenvolupament de magneto-immunosensors proporciona una sèrie d'avantatges. D'una banda, les PM es poden incubar activament amb les mostres (per exemple en rotació o agitació). Com a conseqüència d’això, emprar PM proporciona immunocaptures més ràpides, senyals màximes més altes i límits de detecció més baixos que la immunocaptura sobre superfícies de detecció en dues dimensions, alhora que permet dur a terme la separació i concentració de l’analit diana d'altres components de la mostra de manera ràpida i senzilla. En conseqüència, la immunocaptura es pot realitzar en volums de mostra més petits i amb temps d'assaig més curts, el que comporta un important estalvi de recursos.


D'altra banda, els analits diana units a les PM es poden confinar amb l'ajuda d'un imant sobre la superfície d'un transductor per a la seva detecció, i ser després alliberats eliminant l’ imant per a la regeneració del sensor, el que és especialment interessant quan s'estan utilitzant dispositius cars i sofisticats. En el cas de la detecció electroquímica, això garanteix que la incubació amb mostres i reactius potencialment complexos es fa lluny de l'elèctrode on es farà la detecció electroquímica. Per tant es poden utilitzar per a la detecció elèctrodes no modificats (en oposició als dispositius biofuncionalitzats que conformen els biosensors clàssics) i la superfície de l'elèctrode de treball és fàcilment accessible per a un rendiment millorat.

IP: Eva Baldrich Rubio

Implementació de nanoestructures / nanomaterials pel desenvolupament d'assajos diagnòstics millorats

La nanotecnologia és un camp emergent que està tenint un enorme impacte en el desenvolupament d’assaigs i biosensors i, per extensió, en la seva aplicació al diagnòstic. Els nanomaterials poden mostrar combinacions gairebé il·limitades de composició, mida i geometria, que poden ser ajustats gairebé a voluntat i potencialment acoblats a bioreceptors per produir nanosondes amb les propietats desitjades. En el camp concret del desenvolupament de biosensors, els nanomaterials se solen aplicar de tres formes diferents. 


Primerament, i ja que les nanoestructures es caracteritzen per mostrar una alta relació superfície-volum, aquestes han estat explotades extensament per a la producció de portadors multi-marcador. En oposició a la detecció utilitzant bioreceptors conjugats a marcadors solitaris, s'ha demostrat que la utilització de nanoestructures multi-marcador genera respostes més altes i més ràpides, la qual cosa contribueix a millorar els límits de detecció del bioassaig/biosensor fins a tres ordres de magnitud.


Alternativament, s’ha explorat la utilització d'un bon nombre de nanomaterials, incloent derivats de fuleré, nanopartícules d'or, nanopartícules de terres rares i nanopartícules ferromagnètiques, com a enzims artificials o mimètics enzimàtics (nanozims) gràcies a la seva activitat catalítica cap a diversos substrats moleculars. Referent a això s'ha proposat que la implementació de nanozims com a marcadors en bioassaigs/biosensors generaria alternatives més estables i econòmiques que la utilització d’enzims naturals.


En tercer lloc, la incorporació de nanomaterials a la superfície d’un sensor incrementa l’àrea efectiva d’aquest i pot arribar a millorar de forma important el seu comportament. Un bon exemple son els  nanotubs de carboni (NTC). Entre d’altres, la incorporació d’NTC a un elèctrode permet aprofitar l’alta resistència mecànica, estabilitat química i conductivitat elèctrica d’aquest nanocomponent. Per exemple, els elèctrodes modificats amb NTC presenten superfícies actives majors i més rugoses, activitat electrocatalítica cap a una àmplia varietat de molècules, i transferència d’electrons més ràpida que els elèctrodes no modificats.


Recentment varem demostrar que els NTC dispersos en medi aquós tenen una forta tendència a adsorbir-se de forma inespecífica sobre la superfície de les partícules magnètiques (PM). El compost PM/NTC resultant pot esser llavors assemblat magnèticament sobre un elèctrode usant un imant, un procediment que resulta extremadament ràpid, simple i reversible, facilitant la regeneració/reutilització de l’elèctrode. Aquests NTC atrapats magnèticament poden utilitzar-se per a la producció d’elèctrodes nanoestructurats de rendiment millorat, però també s’han aplicat amb èxit a la monitorització electroquímica de la pròpia superfície de les PM. En aquest context, els NTC serveixen com a cables que connecten les PM entre si i amb l’elèctrode i permeten la detecció electroquímica de qualsevol marcador o diana molecular de caràcter electroactiu que hagi estat prèviament enllaçada a la superfície de les PM. Per exemple, hem demostrat que la dopamina, un neurotransmissor electroactiu, podia ser primerament immunocapturada i concentrada utilitzant PM específiques, el que elimina interferents potencialment presents a la mostra, seguit d’atrapament magnètic de NTC sobre l’elèctrode, el que promou el cablejat elèctric de la superfície i permet la detecció electroquímica directa de la molècula capturada.

IP: Eva Baldrich Rubio

Projectes

Paper-based dry-storage reagent integration into point-of-care diagnostic devices for infectious diseases.

IP: Eva Baldrich Rubio
Col·laboradors: Judit Prat Trunas, Miriam Izquierdo Sans
Entitat finançadora: Instituto de Salud Carlos III
Finançament: 14835
Referència: MV23/00042
Durada: 08/03/2024 - 14/07/2024

CATMAL - Compact Analytical Tool for robust MALaria decentralized diagnosis and community surveillance

IP: Eva Baldrich Rubio
Col·laboradors: Francesc Zarzuela Serrat, Israel Molina Romero, Maria Urpí Castany, Adrián Sánchez Montalvá, Elena Sulleiro Igual, Judit Prat Trunas, Ines Mercedes Oliveira Souto, Briza Pérez López
Entitat finançadora: Fundació "La Caixa"
Finançament: 392205
Referència: HR23-00679
Durada: 01/12/2023 - 30/11/2026

Desenvolupament de dispositius diagnòstics

IP: Eva Baldrich Rubio
Col·laboradors: Judit Prat Trunas, Miriam Izquierdo Sans
Entitat finançadora: Instituto de Salud Carlos III
Finançament: 89900
Referència: IFI22/00017
Durada: 01/01/2023 - 31/12/2026

Grups de Recerca Consolidats

IP: Eva Baldrich Rubio
Col·laboradors: Judit Prat Trunas, Cristina Andrés Vergés, Briza Pérez López
Entitat finançadora: Agència Gestió Ajuts Universitaris i de Recerca
Finançament: 0.01
Referència: 2021 SGR 00617
Durada: 01/01/2022 - 30/06/2025

Notícies relacionades

Un projecte per desenvolupar dispositiu compacte, econòmic i de fàcil maneig que permeti fer proves de detecció massiva de malària.

Ana Sánchez és investigadora predoctoral del grup Diagnostic Nanotools del VHIR i la seva tesi es centra en l’ús de cèl·lules sintètiques per millorar el control de pandèmies de grip.

Amb aquest ajut el projecte Cèl·lules sintètiques per a millorar el control de les infeccions víriques rebrà suport per accelerar la seva arribada a la societat.

Professionals relacionats

Bouchra Aboudou

Bouchra Aboudou

Administració i gerència
Malalties infeccioses
Llegir més
Tanit Devant Egea

Tanit Devant Egea

Tècnic de recerca
Nefrologia i trasplantament renal
Llegir més
Vanessa Casares Rodríguez

Vanessa Casares Rodríguez

Tècnic de recerca
Shock, disfunció orgànica i ressucitació
Llegir més
Hanaa Boudoukhan Benriyyan

Hanaa Boudoukhan Benriyyan

Llegir més

Subscriu-te als nostres butlletins i forma part de la vida del Campus

El Vall d’Hebron Barcelona Hospital Campus és un parc sanitari de referència mundial on assistència, recerca, docència i innovació es donen la mà.