Desarrollo de Nuevos Sistemas Moleculares como Sensores

Resumen de Presentación:
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Desarrollo de Nuevos Sistemas Moleculares
como Sensores Químicos Fluoro-Cromogénicos
Este estudio, llevado a cabo en el Instituto de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM)
está enfocado a la preparación y desarrollo de nuevos y más efectivos sistemas moleculares para la
detección y determinación de especies de interés biológico, industrial y medioambiental.
La primera etapa de este estudio consistió en una amplia y minuciosa exploración bibliográfica que
resultó en la publicación de una revisión científica de los principales artículos de investigación
presentados sobre este tema durante los años 2010 y 2011 (Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 3489-3613).
La segunda etapa del estudio se realizó como un trabajo de colaboración con el Centro de Química de la
Universidad de Minho, Portugal, en el cual se sintetizaron 11 diferentes nuevos sensores químicos, y se
evaluó sus habilidades específicas para la detección de aniones. Los resultados de esta etapa fueron
publicados en dos artículos de revistas internacionales de divulgación científica (Org. Biomol. Chem.,
2012, 10, 7418–7428 y Tetrahedron, 2012, 68, 7179-7186).
La siguiente etapa del estudio fue enfocada al diseño, preparación y evaluación de sensores químicos
para la detección selectiva de hidrógeno sulfuro (H 2S), una sustancia cuya determinación presenta un
alto interés clínico, industrial, político y ambiental debido a su elevada toxicidad, su común generación
como subproducto industrial y muy recientemente, debido al descubrimiento de su papel como
gasotransmisor a nivel celular, su influencia en procesos biológicos vitales, como la neurotrasmisión,
vasorelajación y cardioprotección, y su asociación al desarrollo de enfermedades como la cirrosis
crónica, el Alzheimer y el síndrome de Down cuando se encuentra en niveles anormales en el
organismo. En esta etapa se sintetizaron y estudiaron alrededor de 10 diversos sistemas moleculares en
el laboratorio, de los cuales, dos de ellos cumplieron las características necesarias para detectar
selectivamente H2S en disolución y en células vivas, en el rango de interés científico e industrial buscado.
Los resultados obtenidos de esta etapa fueron posteriormente publicados en dos revistas científicas de
reconocido impacto (Eur. J. Inorg. Chem. 2014, 41–45 y Eur. J. Org. Chem. 2014, 1848–1854).
La última etapa de investigación está siendo dedicada al desarrollo de sistemas de detección molecular
en soportes sólidos que permitan el salto de la investigación científica a nivel de laboratorio, a la
aplicación real en formatos comercialmente viables. Uno de estos sistemas ha sido exitosamente
obtenido y los resultados han sido publicados en una revista de muy alto impacto internacional (Angew.
Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13712–13716), en la que se expone el empleo de un sensor molecular
encapsulado en nano-partículas híbridas de sílice para la determinación de un aditivo alimenticio en
muestras comerciales reales, con el fin de garantizar la seguridad de su empleo y el cumplimiento de la
normativa que regula su uso.
Otros sistemas similares al anterior, enfocados a la detección de explosivos, contaminantes y
marcadores biológicos de enfermedades están siendo actualmente estudiados en colaboración con
otros institutos de investigación europeos, con el fin de presentarse como alternativas más eficaces y
eficientes a los actuales sistemas de detección analítica que se encuentran en el mercado y con
expectativas a su patente y posterior comercialización.
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Por: Luis Enrique Santos Figueroa