Este proyecto está orientado al desarrollo de un microscopio interferométrico shearing [1–4] de doble longitud de onda operando en tiempo real y con sensibilidad nanométrica. El microscopio interferométrico, soportado en una fuente de iluminación de bajo costo tipo vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) emitiendo en el infrarrojo cercano, será utilizado en la observación directa de bacterias con mínima intervención de las muestras. Este tipo de investigación ofrece la posibilidad del estudio de diversos tipos de bacterias en sus entornos naturales, a muy bajos niveles luminosos evitando la fototoxicidad y envenenamiento químico de las mismas. El microscopio interferométrico propuesto codificará la información de las bacterias en mapas cuantitativos de fase para cada una de las longitudes de onda utilizadas. La operación matemática de los mencionados mapas de fase permitirá la obtención de información nanométrica de las bacterias, la cual será crucial en procesos posteriores de identificación, por ejemplo en sistemas de inteligencia artificial. El uso de esquemas interferométricos tipo shearing ofrece las ventajas de portabilidad, bajo costo y estabilidad espacio-temporal [3,4] lo cual los ha posicionado como herramientas adecuadas para el estudio de sistemas biológicos como los glóbulos rojos [4]. Estas ventajas, sumadas a la sensibilidad nanométrica generada a partir del uso de doble longitud de onda, serán aplicadas en este proyecto al estudio de bacterias. Proveer herramientas para el estudio de bacterias cobra especial importancia debido al creciente número de casos de enfermedades asociadas con bacterias resistentes a los medicamentos, generando una amenaza para la salud mundial. Un ejemplo es el creciente número de portadores de ESBL (extended spectrum beta lactamase) la cual produce bacterias gram-negativas como E. Coli y Klebsiella pneumoniae resistentes a los antibióticos. Las ESBLs son enzimas que destruyen muchos antibióticos clínicos por lo cual infecciones bacterianas que presentan ESBL son extremadamente difíciles de tratar. El panorama es más inquietante si se considera que cada vez más personas a nivel global son portadores asintomáticos de bacterias productoras de ESBL. Por ejemplo, más del 50% de la población en algunas partes del sureste de Asia está colonizada por bacterias productoras de ESBL y en Suramérica el porcentaje de ESBL figura como uno de los más altos a nivel global [5]. Con el incremento de las cifras a nivel mundial y el creciente número de personas en riesgo de ser resistentes a los antibióticos, proveer herramientas de visualización y estudio de bacterias cobra gran relevancia. La experiencia del grupo de Óptica y Procesamiento Opto-Digital en el marco de este proyecto permitirá el desarrollo de un microscopio interferométrico shearing de doble longitud de onda de bajo costo, alta portabilidad y resolución nanométrica, funcionalizado para el estudio de bacterias suministradas por el grupo de Microbiodiversidad y Bioprospección aliado en esta propuesta. Se aprovechará la experiencia del grupo de Óptica y Procesamiento Opto-Digital en el desarrollo de sistemas de microscopía de bajo costo, a nivel de hardware y software [6,7] y la experiencia y trayectoria del grupo de Microbiodiversidad y Bioprospección en el cultivo y manipulación de bacterias. Adicionalmente a los resultados mencionados, este esfuerzo académico administrativo producirá como productos al menos el sometimiento de dos artículos de investigación en una revista Q1 y el avance de una tesis de doctorado y una de maestría así como servirá de apoyo para la realización de un trabajo dirigido de grado.