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Métodos y dispositivo biosensor para medida microinterferométrica del potencial de membrana neuronal. La invención describe un método para la monitorización del potencial de membrana neuronal mediante el análisis de los patrones espacio-temporales de difracción de un haz de luz coherente incidente sobre la célula. La invención incluye un dispositivo compatible con sistemas de microscopia convencionales para la cuantificación de la distribución angular del patrón de difracción así como un sistema de medida diferencial con filtro adaptativo compensador de canal para la cancelación del ruido de la fuente de luz y la mejora de la relación señal-ruido. A diferencia de las técnicas convencionales, los métodos y dispositivo descritos en la invención no requieren del uso de cromóforos o fluoróforos, solventando los problemas de "bleaching", toxicidad y variabilidad en la calidad del marcaje y en la relación señal-ruido característicos de los marcadores sensibles a voltage (voltage-sensitive dyes, VSDs).
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