{"id":104696,"date":"2010-05-11T00:00:00","date_gmt":"2010-05-11T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/processing-and-structuring-of-molecular-materials-for-environmental-and-biomedical-applications\/"},"modified":"2010-05-11T00:00:00","modified_gmt":"2010-05-11T00:00:00","slug":"processing-and-structuring-of-molecular-materials-for-environmental-and-biomedical-applications","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/processing-and-structuring-of-molecular-materials-for-environmental-and-biomedical-applications\/","title":{"rendered":"Processing and structuring of molecular materials for environmental and biomedical applications"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> C\u00e9sar D\u00edez Gil <\/strong><\/h2>\n<p>Durante la \u00faltimas d\u00e9cadas la construcci\u00f3n de dispositivos basados en materiales moleculares funcionales se ha convertido en uno de los principales objetivos para la ciencia de los materiales. Aunque las propiedades fundamentales de dichos materiales (electr\u00f3nicas, magn\u00e9ticas, \u00f3pticas, mec\u00e1nicas, etc) vienen determinadas por las propiedades de sus constituyentes moleculares, la funcionalidad final de dichos dispositivos vendr\u00e1 determinada en gran medida por las diferentes t\u00e9cnicas de procesado y estructuraci\u00f3n empleadas durante su construcci\u00f3n. en este contexto, el objetivo principal de esta tesis se centra en el uso de diferentes t\u00e9cnicas de procesado y estructuraci\u00f3n de compuestos con actividad medioambiental y biom\u00e9dica para el desarrollo de nuevos materiales funcionales. los metales pesados, y especialmente el mercurio, son especies altamente t\u00f3xicas cuya presencia, debida a causas tanto naturales como antropog\u00e9nicas,  se ha visto incrementada de forma global generando una situaci\u00f3n de riesgo no solo para el medio ambiente sino tambi\u00e9n para el ser humano.  As\u00ed pues, el desarrollo de nuevos sensores capaces de llevar a cabo la detecci\u00f3n sensible y selectiva de iones hg(ii) disuelto en medio acuoso supone un desaf\u00edo para la ciencia actual.  la primera parte de esta tesis doctoral se ha basado en el procesado y nano-estructuraci\u00f3n de dos compuestos org\u00e1nicos (1 y 2) derivados del 2,3-diaza-1,3-butadieno capaces de llevar a cabo la detecci\u00f3n selectiva de iones hg(ii) mediante m\u00e9todos \u00f3pticos. Como resultado se han obtenido diversos sistemas heterogeneos capaces de detectar la presencia dichos iones en medios acuosos. el primero de ellos, basado en un proceso de fisisorci\u00f3n de los indicadores previamente descritos sobre una membrana de celulosa, dio como resultado el desarrollo de sondas sensoras de un solo uso y bajo coste para la detecci\u00f3n de hg(ii). Dichas sondas fueron preparadas siguiendo dos t\u00e9cnicas de estructuraci\u00f3n diferentes. La m\u00e1s intuitiva de las cuales, que denominamos \u00abt\u00e9cnica de revelado\u00bb, se bas\u00f3 en el uso de un receptor org\u00e1nico sensible a la presencia de iones hg(ii) como agente revelador de una membrana de celulosa previamente impregnada con la muestra contaminada.   Aunque los resultados obtenidos usando el receptor colorim\u00e9trico 1 como agente de revelado mostraban buena selectividad y reproducibilidad, la sensibilidad  de dicho sistema frente a los iones hg(ii) se pudo establecer en la decenas de ppm, lejos de las unidades de ppb establecidas por la uni\u00f3n europea (eu) y la agencia de protecci\u00f3n medioambiental estadounidense (epa) como m\u00e1ximo para la presencia de iones hg(ii) en agua potable. Sin embargo este proceso sirvi\u00f3 como una prueba de concepto para el desarrollo de sondas sensoras basadas en el uso de materiales baratos y renovables como la celulosa para la detecci\u00f3n de contaminantes.  el otro proceso de estructuraci\u00f3n empleado involucra la producci\u00f3n y deposici\u00f3n de nanoparticulas de los receptores org\u00e1nicos 1 y 2 sobre la superficie de membranas nanoporosas de celulosa.  La obtenci\u00f3n de estas membranas h\u00edbridas supuso un importante incremento en la sensibilidad de las sondas obtenidas alcanzando (con aquellas basadas en el uso del receptor 2) los niveles de detecci\u00f3n exigidos por la eu y la epa (ppb de hg(ii)).    en una segunda aproximaci\u00f3n se llev\u00f3 a cabo el anclaje qu\u00edmico de los receptores 3 y 4 sobre la superficie de un substrato s\u00f3lido para la obtenci\u00f3n de un sensor de hg(ii) de alto rendimiento. En este caso llevamos a cabo el desarrollo de un sensor basado en la resonancia superficial de plasm\u00f3n (spr) capaz de detectar la presencia de picomoles de iones hg(ii) en medios acuosos. El dise\u00f1o racional de los receptores (3 y 4) se llev\u00f3 a cabo para optimizar la sensibilidad, selectividad y fiabilidad del sensor, lo cual nos permiti\u00f3 mejorar los par\u00e1metros establecidos por la epa y la eu en tres ordenes de magnitud.  el creciente desarrollo de la medicina regenerativa en general y la regeneraci\u00f3n de tejidos en particular ha tra\u00eddo consigo una enorme mejora de la calidad de vida para decenas de miles de personas por todo el mundo.  aunque la mayor\u00eda de los biomateriales usados hoy en d\u00eda presentan la estructura y resistencia adecuada para ser usados en medicina regenerativa, la interacci\u00f3n de dichos materiales con el entorno biol\u00f3gico no se controla de forma completa aun, lo cual genera, en algunos casos, efectos secundarios indeseados.   el trabajo desarrollado en esta segunda parte de la tesis se centra en el estudio, caracterizaci\u00f3n y procesado de un nuevo tipo de material proteinaceo nano-particulado conocido como cuerpos de inclusi\u00f3n (ibs). la primera parte de esta investigaci\u00f3n se centr\u00f3 en la caracterizaci\u00f3n nanosc\u00f3pica de las propiedades fisico-qu\u00edmicas y estructurales de esta nueva familia de agregados, conocidos como ibs.     as\u00ed pues, ibs provenientes de diferente trasfondo gen\u00e9tico fueron caracterizados mediante diferentes t\u00e9cnicas como la dispersi\u00f3n din\u00e1mica de luz (dls) la microscopia de fuerza at\u00f3mica (afm) o el \u00e1ngulo de contacto (ca).  los resultados obtenidos indicaron que los ibs producidos en ausencia de diferentes elementos de la maquinaria de control de shock t\u00e9rmico celular (genes de la dnak, clpa y clpp) exhiben una diferente distrubuci\u00f3n de tama\u00f1os, y propiedades fisico-qu\u00edmicas. De esta manera es posible concluir que existe una relaci\u00f3n directa entre la conformaci\u00f3n de las prote\u00ednas recombinantes que forman los ibs y sus propiedades. una distribuci\u00f3n aleatoria de ibs con diferente trasfondo gen\u00e9tico se us\u00f3 para decorar una serie de superficies qu\u00edmicamente modificadas con grupos amino, las cuales fueron sometidas a diferentes ensayos de proliferaci\u00f3n celular obteniendo diferentes resultados seg\u00fan el origen gen\u00e9tico de los ibs empleados. Dicho experimento prob\u00f3 que es posible utilizar los ibs para modificar las superficies de los materiales con objeto de obtener diferentes comportamientos de proliferaci\u00f3n celular, expandiendo el posible uso de dichos materiales para aplicaciones en regeneraci\u00f3n de tejidos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Processing and structuring of molecular materials for environmental and biomedical applications<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Processing and structuring of molecular materials for environmental and biomedical applications <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 C\u00e9sar D\u00edez Gil <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Aut\u00f3noma de barcelona<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 05\/11\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jaume Veciana Mir\u00f3<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: josep Samitier marti <\/li>\n<li>pascal Jonkheijm (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de C\u00e9sar D\u00edez Gil Durante la \u00faltimas d\u00e9cadas la construcci\u00f3n de dispositivos basados en materiales moleculares funcionales se 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