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Contacto:
Prof. Alfredo Sanz MedelDr. José Manuel Costa Fernández
Dpto. de Química Física y AnalíticaFacultad de QuímicaUniversidad de Oviedoc/Julián Clavería, 8 . 33006 Oviedo.
[email protected]@uniovi.es
Universidad de Oviedo
GRUPO DE ESPECTROMETRÍA ANALÍTICAhttp://www12.uniovi.es/spectrometry
GRUPO DE ESPECTROMETRÍA ANALÍTICAhttp://www12.uniovi.es/spectrometry
1. Nuevos Detectores Atómicos, fuentes de ionización
moduladas y análisis de superficies.
2. Desarrollo de (Bio)Sensores Luminiscentes.
3. Desarrollo de Técnicas Híbridas para la Especiación de
elementos esenciales y tóxicos.
4. Especiación y Proteómica.
(BIO)SENSORES LUMINISCENTES(BIO)SENSORES LUMINISCENTES
1.1. DesarrolloDesarrollo de de nuevasnuevas fasesfases sensorassensorasa.a. PolPolíímerosmeros de de improntaimpronta molecularmolecular
b.b. SolSol--gelgel
2.2. EvaluaciEvaluacióónn de de nuevosnuevos sistemassistemas de de transduccitransduccióónna.a. Quantum DotsQuantum Dots
3.3. DesarrolloDesarrollo de de instrumentaciinstrumentacióónn de de fibrafibra óópticaptica
1,2. Desarrollo de nuevas fases sensoras luminiscentes y sistemas de transducción1,2. Desarrollo de nuevas fases sensoras luminiscentes y sistemas de transducción
SixthFrameworkProgramme
SixthFrameworkProgramme
SWIFT-WFD
SScreening methods for WWater data IInFFormaTTion in support of the implementation of the WWater FFramework DDirective
2004-2007
“Desarrollo de nanoestructuras de sol-geles híbridos y de polímeros impresos para la construcción de fases sensoras luminiscentes implementables en nanosensores de aplicación ambiental”, MCYT, (2003-2004).
“Química Analítica Bioinorgánica y sus aplicaciones vía reconocimiento específico y medidas instrumentales de moléculas, elementos e isótopos”, Proyecto: CONSOLIDER C, MEC, (2006-2011).
Polímeros de impronta molecular +
Fosforescencia a temperatura ambiente(RTP)
PolPolíímerosmeros de de improntaimpronta molecular molecular ++
FosforescenciaFosforescencia a a temperaturatemperatura ambienteambiente(RTP)(RTP)
Combinar las ventajas de un reconocimiento altamenteselectivo (polímero de impronta molecular) con unadetección altamente sensible y selectiva (fosforescencia a temperatura ambiente)
DesarrolloDesarrollo de de nuevasnuevas fasesfases sensorassensoras
Benzo(a)pireno (BaP)
Fluoranteno (FLT)
NCO
NCOX
X
X
XHO OH
x
X
X
XOH HO
hν
RTPRTP
(X= I- o Br-)
POLÍMEROS HALOGENADOS
Analitos:
Empleo de polímeros inorgánicos “Sol Gel”para el desarrollo de (bio)sensores
luminiscentes
EmpleoEmpleo de de polpolíímerosmeros inorginorgáánicosnicos ““Sol GelSol Gel””parapara el el desarrollodesarrollo de (de (bio)sensoresbio)sensores
luminiscentesluminiscentes
• Atrapamiento de moléculas indicadoras en matrices sol-gel.
• Impresión molecular en matrices sol-gel.
• Inmovilización de biomoléculas en matrices sol-gel.
DesarrolloDesarrollo de de nuevasnuevas fasesfases sensorassensoras
Matrices Sol-gel & luminiscencia
Posibilidad de modificación de fases sensoras tipo “sol-gel” para adaptar las propiedades analíticas de las mismas
CABEZA POLARCOLA HIDROFÓBICA
MOLÉCULAS TENSOACTIVASMOLÉCULAS TENSOACTIVAS
CABEZA POLARCOLA HIDROFÓBICA
MOLÉCULAS TENSOACTIVASMOLÉCULAS TENSOACTIVAS
CABEZA POLARCOLA HIDROFÓBICA
MOLÉCULAS TENSOACTIVASMOLÉCULAS TENSOACTIVASElevada transparencia óptica
Elevada rigidez
Baja probabilidad de lavado
Inercia química
Baja fluorescencia intrínseca
Empleo de nanopartículas luminiscentes“Quantum dots” como marcadores en
(bio)sensores
EmpleoEmpleo de de nanopartnanopartíículasculas luminiscentesluminiscentes““Quantum dotsQuantum dots”” comocomo marcadoresmarcadores en en
((bio)sensoresbio)sensores
EvaluaciEvaluacióónn de de nuevosnuevos sistemassistemas de de transduccitransduccióónn
Alto rendimiento de emisión fluorescente
Espectros de emisión estrechos y bien separados (excitación & emisión)
Elevada Fotoestabilidad
Posibilidad de modificación longitudes de onda de emisión (controlando el tamaño de la nanopartícula)
1. Modificación superficialde los QDs -S-CH2-COOH
-S-CH2-COOHP
P
PO
P
OCdSeZnS
CdSeZnS
2. 2. QDsQDs para el desarrollo de (para el desarrollo de (bio)sensoresbio)sensores luminiscentesluminiscentesA. Direct “active” sensing (defectos superficiales)
Interacción directa del analito con el QD
B. Passive sensing (labelling)bioconjugación del QD- con un receptor + analito
C. Indirect sensingFRET QDs:
Donor (QD) + Aceptor (especie indicadora) + Analito
QDExcitation
FRET
QSY9MBP
CD
MUESTRAS
SISTEMA DE SI ANÁLISISCUANTITATIVO
NO SEANALIZA
¿Hay analito por encima de una determinada concentración, X? > X
< X
MÉTODOS DESCREENING
NO
ANÁLISISCUANTITATIVO
NO SEANALIZA
> X
< X
Desarrollo de metodologías luminiscentesde screening
DesarrolloDesarrollo de de metodologmetodologííasas luminiscentesluminiscentesde screeningde screening
++
++
-- --
----
Empleo de fosforescencia a temperatura ambiente para la identificación rápida de hongos aflatoxigénicos
O
O
OO
O
OMe
O
OO OMe
O
O
OO
O
O O
OMe
OO
O
O O
OMe
aflatoxina B1 aflatoxina B2
aflatoxina G2aflatoxina G1
O
O
OO
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OMe
O
OO OMe
O
O
OO
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O O
OMe
OO
O
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OMe
aflatoxina B1 aflatoxina B2
aflatoxina G2aflatoxina G1
º
“Desarrollo de un prototipo para la medición de concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos mediante sensores de fibra óptica basados en impresión molecular”, MMA, (2006-2008).
“Desarrollo de un prototipo de instrumento basado en medidas de tiempos de vida de fluorescencia para la determinación de especies contaminantes en aguas con sensores químicos de fibra óptica”, FICYT, (2002-2003).
3. Desarrollo de nueva instrumentaci3. Desarrollo de nueva instrumentacióón de fibra n de fibra óóptica ptica para sensores luminiscentespara sensores luminiscentes
Colaboración con el Grupo “Tecnología Electrónica” de la Universidad de OviedoContacto:Juan Carlos Campo [email protected]
Desarrollo y evaluación de prototipos de luminómetropara el control analítico simultaneo multianalito o multiposición mediante sensores fosforescentes a temperatura ambiente
Tornillo micrométrico
Fases Sensoras
Tornillo micrométrico
Fases Sensoras
Desarrollo y evaluación de luminómetros de fibra óptica basados en medidas de cambio de fase de la emisión luminiscente: soluciones cuando co-existen emisiones fluorescentes y fosforescentes
Excitación
tiempo
Emisión
α
( ) πτ=α 2tg
Excitación
tiempo
Excitación
tiempo
EmisiónEmisión
αα
( ) πτ=α 2tg ( ) πτ=α 2tg
Desarrollo y evaluación de métodos ratiométricos de análisis basados en medidas simultáneas de una emisión fluorescente y una fosforescente: fases sensoras duales.
0
50
100
150
200
250
425 475 525 575 625 675 725
Longitud de onda [nm]
Inte
nsi
dad
0,0 ppm0,4 ppm1,5 ppm7,2 ppm
Fluorescencia
RTP
“Instrumentación portátil de fibra óptica para medidas de tiempos de vida de fosforescencia a temperatura ambiente”
Universidad de Oviedo
GRUPO DE ESPECTROMETRÍA ANALÍTICAhttp://www12.uniovi.es/spectrometry