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  • Las principales actividades a desarrollar a lo largo de los próximos cinco años se enmarcarán en las siguientes líneas de investigación:
     
    1. Producción y caracterización de nuevas nanopartículas híbridas multifuncionales con propiedades luminiscentes y estequiometría controlada.
    Siguiendo la experiencia del Equipo de Investigación en la temática, se llevará a cabo la síntesis, ensamblaje y caracterización de nuevas nanoestructuras basadas en la bioconjugación de elementos de reconocimiento específico de (bio)moléculas (p.ej. anticuerpos, ADN, etc.) a nanopartículas inorgánicas de distinta naturaleza (p.ej. quantum dots, nanopartículas de oro, nanopartículas magnéticas, nanopartículas híbridas, etc.). El empleo de estrategias analíticas de última generación (disponibles en el Grupo de Investigación) basadas en el acoplamiento de "Asymmetric Field Flow Field Fractionation (AF4)" con detectores ópticos (p.ej. VIS-UV, fluorescencia, MALS), y elementales (como ICP-MS de última generación, ICP-QQQ) permitirán afrontar el desafío de la determinación de la estequiometría de las diferentes partes presentes en dichas nanoestructuras generadas.
     
    2. Desarrollo de nuevas estrategias simples y libres de marca para la cuantificación de proteínas empleando ICP-QQQ sin la necesidad de estándares específicos.
    Se impulsará así el concepto y se simplificará la instrumentación necesaria para desarrollar estudios de proteómica marcada por heteroátomos y metabolomica empleando técnicas híbridas constituidas por el acoplamiento de técnicas potentes de separación (p.ej. HPLC capilar) con detectores de
    espectrometría de masa elemental capaces de detectar heteroátomos presentes en la molécula a cuantificar (p.ej. ICP-MS de última generación tipo ICP-QQQ).
     
    3. Nuevas plataformas bioanalíticas basadas en nanopartículas para la cuantificación altamente sensible de biomoléculas y biomarcadores de enfermedades.
    Se emplearán nanoestructuras híbridas multifuncionales desarrolladas y adecuadamente caracterizadas en el desarrollo de plataformas (bio)analíticas para la cuantificación altamente sensible de biomoléculas y biomarcadores de enfermedades.
    La elevada sensibilidad típicamente requerida en la detección de biomarcadores se perseguirá recurriendo a procedimiento de amplificación de la señal analítica basada en la detección elemental (ICP-MS) de las nanopartículas inorgánicas. Además se pretende iniciar una línea orientada hacia el estudio de "DNAzymes", (moléculas de DNA con actividad enzimática), para alcanzar dicha amplificación de señal. Además se persigue recurrir a la combinación de técnicas de separación de nanopartículas de última generación, como el "AF4", y de detección por espectrometría de masas, como el "ICP-QQQ" (trabajando en modo de "single particle"), en el desarrollo de novedosos inmunoensayos en fase homogénea y multiplexados.
     
    4. Sensores ópticos para control multianalito de (bio)moléculas empleando nanopartículas como marcas ópticas.
    Se diseñarán y construirán nuevos prototipos instrumentales de sensores luminiscentes, simples, portátiles y con capacidad de llevar a cabo análisis multiparámetrico de especies de interés en el ámbito agroalimentario y medioambiental.
    En esta línea se contempla además el estudio del empleo de nanopartículas de oro para el desarrollo de herramientas bioanalíticas para la detección de patógenos de forma visual directa (se persigue simplificar el desarrollo de sensores ópticos: buscando dispositivos de bajo costo, simples y eficientes).
     
    5. Resolución de problemas relevantes en los campos de toxicología ambiental, agroalimentación, biomedicina y analítica clínica.
    En particular, se estudiará, utilizando enfoques multidisciplinarios y distintas colaboraciones ya iniciadas, varios problemas bioanalíticos como por ejemplo la posible formación de nanopartículas de HgSe (detoxificación) en muestras biológicas de origen marino mediante AF4-ICP-QQQ. Adicionalmente, se abordará el control de las células tumorales en circulación como nuevos biomarcadores para el diagnóstico, pronóstico y tratamiento del cáncer de mama. Otro problema que se abordará es la introducción y diseminación de la tecnología de biosensores en el sector agroindustrial para la mejora de las producciones, tipificación, control de calidad y seguridad alimentaria.