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LA ESPECTROSCOPIA RAMAN ES CONCEPTUALMENTE UNA DE LAS TECNICAS DE ANALISIS MAS POTENTE QUE EXISTEN YA QUE SUS ESPECTROS SON UNA VERDADERA HUELLA DACTILAR DE LOS COMPUESTOS ANALIZADOS. SIN EMBARGO, TODAVIA ES UNA TECNICA POCO UTILIZADA EN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO YA QUE PRESENTA UNA CLARA FALTA DE SENSIBILIDAD COMO CONSECUENCIA DE LA DEBILIDAD DE LA SEÑAL RAMAN. DESDE HACE MAS DE 40 AÑOS SE CONOCE QUE ESTA SEÑAL PUEDE SER AMPLIFICADA CON EL DENOMINADO EFECTO SERS (SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING). SIN EMBARGO, ESTE AUMENTO DE LA SENSIBILIDAD ESTA ACOMPAÑADO POR UNA FALTA DE REPRODUCIBILIDAD. SI BIEN, CUANDO TENEMOS EFECTO SERS, LA TECNICA ES POTENTISIMA PARA LA DETECCION DE MOLECULAS, PUDIENDO LLEGAR A DETECTAR UNA SOLA MOLECULA, LA CUANTIFICACION ES TODAVIA UN PROBLEMA QUE DEBE SER RESUELTO. ES CIERTO QUE CADA VEZ SON MAS LOS TRABAJOS QUE REALIZAN SERS CUANTITATIVO, PERO LA PREPARACION DE SUSTRATOS REPRODUCIBLES ES COMPLICADA Y EL PRECIO DE LOS SUSTRATOS COMERCIALES ES MUY ELEVADO. UNA FORMA DE PREPARAR SUSTRATOS SERS ES MEDIANTE ARRUGADO DE METALES CUYAS NANOPARTICULAS DESARROLLEN BANDA PLASMONICA. ESTA METODOLOGIA HA SIDO EMPLEADA DESDE HACE MUCHOS AÑOS, PERO APENAS HA SIDO UTILIZADA CON FINES CUANTITATIVOS YA QUE ES REALMENTE COMPLICADO PREPARAR SUSTRATOS REPRODUCIBLES. EN ESTE PROYECTO SE PROPONE CONSEGUIR FABRICAR SUSTRATOS SERS REPRODUCIBLES MEDIANTE EL USO DE TECNICAS ESPECTROELECTROQUIMICAS Y UTILIZAR ESTOS SUSTRATOS, CON ESTAS TECNICAS, PARA LA DETERMINACION DE ANALITOS DE INTERES CLINICO, FARMACEUTICO, ALIMENTARIO, MEDIOAMBIENTAL O BIOLOGICO. _x000D_ LA ESPECTROELECTROQUIMICA DE ABSORCION UV/VIS ERA UNA TECNICA CON MUY BAJA REPRODUCIBILIDAD HASTA HACE POCOS AÑOS, POR LO QUE APENAS SE UTILIZABA EN ANALISIS CUANTITATIVO. SIN EMBARGO, NUESTRO GRUPO HA CONSEGUIDO DESARROLLAR DISPOSITIVOS MUY REPRODUCIBLES QUE SON UTILIZADOS PARA ANALISIS CUANTITATIVO, AUGURANDO UN CRECIMIENTO DE LA TECNICA, Y DESARROLLANDO INCLUSO UN EQUIPO COMERCIALIZADO. LA APUESTA EN ESTE PROYECTO ES POR LA ESPECTROELECTROQUIMICA RAMAN, QUE CREEMOS AUN MAS POTENTE, DE LA QUE TAMBIEN HEMOS DESARROLLADO UN EQUIPO COMERCIAL Y QUE SIN LUGAR A DUDAS PUEDE SER UTILIZADA PARA GENERAR SUSTRATOS SERS IN-SITU, CON UNA APROXIMACION DIFERENTE DE LA ENCONTRADA EN LITERATURA, QUE PERMITA DETERMINAR ANALITOS BIEN EN BAJAS CONCENTRACIONES (ALGUNOS PUEDEN SER DETECTADOS FACILMENTE EN CONCENTRACION NM), BIEN EN MEZCLAS COMPLEJAS, INCLUIDAS MUESTRAS REALES._x000D_ LA ESPECTROELECTROQUIMICA SE ANTOJA INDISPENSABLE PARA ESTE OBJETIVO. NO SOLO PORQUE PERMITE VER IN-SITU, Y DE MODO RESUELTO EN EL TIEMPO, LA PREPARACION DE LOS SUSTRATOS SERS, SINO PORQUE ES UNA TECNICA POTENTISIMA PARA EL ANALISIS YA QUE ES PRACTICAMENTE IMPOSIBLE ENCONTRAR DOS MOLECULAS QUE TENGAN EL MISMO ESPECTRO Y SE OXIDEN/REDUZCAN AL MISMO POTENCIAL. TODO ELLO UNIDO AL CARACTER TRILINEAL DE LA TECNICA HACE QUE EL PROYECTO SEA FRANCAMENTE PROMETEDOR EN EL DESARROLLO DE METODOS CUANTITATIVOS DE ANALISIS EN MATRICES REALES, TRANSFERIBLES A LABORATORIOS DE ANALISIS CLINICO, FARMACEUTICO, ALIMENTARIO O MEDIOAMBIENTAL O BIOLOGICO. PARA ELLO, ADEMAS SE DESARROLLARAN DISPOSITIVOS QUE MEJOREN LA REPRODUCIBILIDAD DE LA TECNICA, EL CARACTER CUANTITATIVO DE ESTA Y PERMITAN ARROJAR LUZ SOBRE EL PROCESO DE FORMACION DE SUSTRATOS SERS. (Spanish)

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RAMAN SPECTROSCOPY IS CONCEPTUALLY ONE OF THE MOST POWERFUL ANALYTICAL TECHNIQUES AVAILABLE SINCE A RAMAN SPECTRUM IS A ¿FINGERPRINT¿ OF THE ANALYTE. HOWEVER, RAMAN SPECTROSCOPY IS A TECHNIQUE SCARCELY USED IN QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS DUE TO THE WEAKNESS OF THE RAMAN SIGNAL. IT IS WELL KNOWN THAT THIS SIGNAL CAN BE AMPLIFIED WITH THE SO-CALLED SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING (SERS) EFFECT. BUT THIS INCREASE OF THE SENSITIVITY IS ACCOMPANIED BY A LACK OF REPRODUCIBILITY AND ALTHOUGH, WHEN SERS EFFECT IS OBSERVED, THE TECHNIQUE IS VERY POWERFUL FOR THE DETECTION OF MOLECULES, BEING A SINGLE MOLECULE TECHNIQUE, THE QUANTIFICATION IS STILL A DRAWBACK THAT MUST BE SOLVED. MORE AND MORE WORK IS DONE IN QUANTITATIVE SERS, BUT THE PRODUCTION OF REPRODUCIBLE SUBSTRATES IS COMPLICATED AND COMMERCIAL SUBSTRATES ARE VERY EXPENSIVE. ONE ALTERNATIVE WAY TO PREPARE SERS SUBSTRATES IS BY METAL ROUGHENING TO FORM NANOPARTICLES WITH PLASMON BAND. THIS METHODOLOGY HAS BEEN USED FOR MANY YEARS, BUT HAS BEEN SCARCELY USED FOR QUANTITATIVE PURPOSES BECAUSE THE FABRICATION OF REPRODUCIBLE SUBSTRATES IS REALLY DIFFICULT. IN THIS PROJECT, THE PRODUCTION OF REPRODUCIBLE SERS SUBSTRATES BY USING SPECTROELECTROCHEMICAL TECHNIQUES IS PROPOSED. COMBINATION OF SERS SUBSTRATES AND SPECTROELECTROCHEMISTRY SHOULD BE VERY USEFUL FOR THE DETERMINATION OF CLINICAL, PHARMACEUTICAL, FOOD, ENVIRONMENTAL OR BIOLOGICAL ANALYTES._x000D_ REPRODUCIBILITY OF UV/VIS ABSORPTION SPECTROELECTROCHEMISTRY MEASUREMENTS WAS AN ISSUE UNTIL A FEW YEARS AGO, AND THEREFORE IT WAS SCARCELY USED IN QUANTITATIVE ANALYSIS. OUR GROUP DEVELOPED VERY REPRODUCIBLE DEVICES THAT ARE SUCCESSFULLY USED FOR QUANTITATIVE ANALYSIS. UV/VIS ABSORPTION SPECTROELECTROCHEMISTRY SHOULD GROW IN THE NEXT YEARS, PARTICULARLY WITH THE DEVELOPMENT OF OUR COMMERCIAL INSTRUMENT. IN THIS NEW PROJECT ,WE FOCUS OUR INTEREST ON RAMAN SPECTROELECTROCHEMISTRY, WHICH, IN OUR OPINION, IS EVEN MORE POWERFUL. WE HAVE ALSO RECENTLY DEVELOPED A COMMERCIAL INSTRUMENT. TIME RESOLVED RAMAN SPECTROELECTROCHEMISTRY CAN UNDOUBTEDLY BE USED FOR THE IN-SITU PRODUCTION OF SERS SUBSTRATES, USING A DIFFERENT APPROACH THAN THE ONES FOUND IN LITERATURE, TO ALLOW THE DETERMINATION OF ANALYTES EITHER AT LOW CONCENTRATIONS (SOME CAN BE READILY DETECTED IN NM CONCENTRATION) OR IN COMPLEX MIXTURES, INCLUDING REAL SAMPLES._x000D_ SPECTROELECTROCHEMISTRY IS ESSENTIAL FOR THIS PURPOSE. NOT ONLY BECAUSE IT IS A TIME-RESOLVED TECHNIQUE THAT ALLOWS THE PREPARATION OF SERS SUBSTRATES, BUT ALSO BECAUSE THIS TECHNIQUE IS VERY POWERFUL FOR ANALYSIS. IT IS PRACTICALLY IMPOSSIBLE TO FIND TWO MOLECULES THAT DISPLAY THE SAME SPECTRUM AND THAT ARE OXIDIZED/REDUCED AT THE SAME POTENTIAL. ALL THIS COMBINED WITH ITS TRILINEAR NATURE MAKES THE PROJECT VERY PROMISING IN THE DEVELOPMENT OF METHODS FOR QUANTITATIVE ANALYSIS IN REAL SAMPLES. THESE METHODS COULD BE TRANSFERRED TO CLINICAL, PHARMACEUTICAL, FOOD OR ENVIRONMENTAL LABORATORIES. IN THIS PROJECT, SPECTROELECTROCHEMISTRY DEVICES WILL ALSO BE DEVELOPED IN ORDER TO IMPROVE THE REPRODUCIBILITY OF THE TECHNIQUE, THE QUANTITATIVE NATURE OF THE TECHNIQUE AND TO SHED MORE LIGHT ON THE PROCESS OF PRODUCTION OF SERS SUBSTRATES. (English)

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Burgos

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CTQ2017-83935-R

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