Resum La fotònica, identificada com una tecnologia digital clau a Horizon Europe i com una deep tech que impulsa la propera gran onada d'innovació, produeix descobriments científics innovadors i serà crucial per mantenir i augmentar la competitivitat futura de la indústria de la UE. Entre d'altres, la fotònica contribueix a la salut a través de la fotònica biomèdica mitjançant el desenvolupament de tecnologies basades en la llum que són fonamentals per al diagnòstic i tractament no invasiu de malalties. A més, l'agricultura de precisió, que és la pràctica d'una "agricultura intel·ligent" que mesura i controla l'estat dels cultius mitjançant noves tecnologies per impulsar pràctiques agrícoles més eficients, també es beneficia dels sensors fotònics. En aquest sentit, els agricultors estan prenent cada cop més consciència de la importància de controlar i mantenir un control directe dels aspectes fonamentals dels cultius per optimitzar els recursos i maximitzar el rendiment alhora que minimitzen els costos i l'impacte ambiental. En aquest marc, NASMABio pretén abordar alguns problemes específics amb l'ús d'eines multimodals basades en la fotònica i en el Deep Learning (DL) en les àrees de salut i agricultura.

El projecte preveu desenvolupar nous enfocaments per recuperar informació espectroscòpica precisa de mostres biològiques utilitzant imatges multi/hiperespectrals actives (MSI/HSI) i DL per:

(i) Millorar el diagnòstic de malalties oculars que afecten el fons de l'ull, on l'ús d'informació espectral precisa per discriminar entre diferents estructures del teixit biològic és particularment crític i difícil de mesurar a causa de les opacitats en el medi preretinal (per exemple, un ull amb cataracta i retinopatia diabètica), entre altres factors;

(ii) Desenvolupar nous mètodes fiables en el camp, per a una avaluació de la reflectància espectral de la vegetació, important a l'hora de controlar correctament l'estat dels cultius (avaluació de l'estrès hídric, detecció de malalties, etc.) i difícils de quantificar a causa de la variabilitat espaitemporal de les condicions d'il·luminació ambiental; això és rellevant per a la gestió integrada dels cultius (p. ex., optimitzar el reg dels cultius).

Els objectius del projecte també impliquen l'aplicació de tecnologies fotòniques, especialment modalitats d'imatge 3D, i DL per a la caracterització morfològica de: (i) lesions cutànies i (ii) la copa del cultiu. En el primer cas, algunes publicacions recents suggereixen que l'ús d'informació morfològica mesurada amb escàners òptics 3D, combinat amb altres tecnologies com MSI o fins i tot DL, podria millorar el diagnòstic no invasiu del càncer de pell, ja que la biòpsia és un procediment quirúrgic costós i que requereix molt de temps que encara s'utilitza com a procediment estàndard; mentre que en el segon cas, el coneixement de les característiques estructurals del dosser (per exemple, àrea foliar, densitat, alçada i amplada) és necessari per alimentar la implementació d'estratègies adequades de gestió del dosser i per optimitzar l'aplicació i dosificació de productes fitosanitaris, és a dir, plaguicides, per a la gestió integrada de plagues i malalties mitjançant tecnologies d'agricultura intel·ligent amb l'objectiu de reduir el seu impacte negatiu. En aquest cas, les tècniques que s'utilitzen actualment encara s'enfronten a importants reptes que cal abordar per proporcionar dades estructurals fiables. NASMABio reuneix un equip multidisciplinari amb experiència complementària en fotònica i anàlisi de dades, pràctica clínica i validació d'eines de diagnòstic i agricultura de precisió, per a la realització del projecte.

Projecte PID2023-147541OB-I00 finançat per MCIU /AEI /10.13039/501100011033 / FEDER, UE.