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Las primeras investigaciones que se realizaron derivan de las Tesis Doctorales de Miquel Esteban (1984) y Cristina Ariño (1986), bajo la dirección del Prof. Casassas, i se centraron en el estudio de sustancias con grupos tiol y de sus complejos metálicos mediante electrodos de mercurio, donde estas especies presentan importantes fenómenos de adsorción electródica.
Posteriormente, varias estancias de Miquel Esteban y José Manuel Díaz (durante el periodo 1987-1993) en el grupo del Dr. H.P. van Leeuwen de la Universdad de Wageningen (Holanda) y la colaboración con los Drs. Jaume Puy, Francesc Mas y Josep Galceran, del Departamento de Química Física de la UB y de la Universitat de Lleida, permitieron dirigir la investigación del grupo hacia el estudio voltamperométrico de complejos metálicos de macromoléculas de carácter polielectrolítico como los ácidos policarboxílicos sintéticos o los ácidos húmicos y fúlvicos naturales. La Tesis Doctoral de José Manuel Díaz (1992) es la primera del grupo sobre este tema, que se continuó investigando durante la Tesis de Francisco Berbel (2000).
Hacia 1995 el grupo de Electroanálisis estaba perfectamente consolidado, con tres miembros estables (M. Esteban, C. Ariño y J.M. Díaz), el propio Prof. Casassas, que continuaba como Profesor Emérito y la incorporación durante varios años de los profesores visitantes Bozidar y Zorana Grabaric (procedentes de Zagreb, Croacia) y Jesús Mendieta (de la Universidad de Alcalá de Henares). En estos años, la colaboración, por una parte, con el Dr. Romà Tauler, del Grupo de Equilibrios en Solución y Quimiometría y, por otro, con la Dra Adela Rodríguez, del Instituto de Investigación de Geel (Bélgica) hicieron posible un importante cambio de dirección en las líneas de investigación del grupo. Concretamente, se empezaron a aplicar técnicas quimiométricas de análisis multivariante para estudiar los complicados voltamperogramas (con numerosas señales solapadas) que se obtienen en el estudio de la complejación de metales por proteínas con elevados contenidos en grupos tiol. Estas biomoléculas son decisivas en la regulación de metales en los seres vivos. Los primeros compuestos de este tipo que se estudiaron fueron el glutatión (GSH) y las metalotioneínas (MT), esencialmente dentro de la Tesis Doctoral de Sílvia Díaz (2001). Después, el estudio se amplió a las fitoquelatinas (PC, las biomoléculas análogas a las MT de los animales en los organismos vegetales) coincidiendo con la Tesis Doctoral de Boris Cruz (2003). Las últimas Tesis Doctorales del grupo han continuado el estudio de estos sistemas con la incorporación de nuevas técnicas experimentales para complementar la información voltamperométrica y de nuevas metodologías quimiométricas para tratar conjuntos de datos no lineales. Así, la Tesis de Elena Chekmeneva (2009) profundizó sobre todo en el uso de las valoraciones calorimétricas isotérmicas (ITC) y la espectrometría de masas (ESI-MS), y la Tesis de Arístides Alberich (2011) en la aplicación del dicroísmo circular (CD) y en el desarrollo de metodologías para corregir el desplazamiento lateral de las señales voltamperométricas. Por otra parte, las Tesis Doctorales de Rui Gusmão (2012) y Santiago Cavanillas (2014) se basan en la utilización y optimitzación de estas técnicas y metodologías en el caso de mezclas complejas de iones metálicos y péptidos ricos en grupos tiol.
Paralelamente al estudio de bioreguladores metálicos, también se profundizó en el desarrollo y aplicación de nuevas metodologías de medida electroquímica en el campo de la especiación de metales. Éste es el caso de la cronopotenciometría de redisolución (SCP), ampliamente estudiada en la Tesis de Núria Serrano (2007) y la polarografía de corriente alterna (ACP) sensible a la fase, que fue el objeto de la Tesis de Anna Garrigosa (2010). También, Núria Serrano y Arístides Alberich empezaron a estudiar la aplicabilidad de los electrodos de película de bismuto (sobre electrodos convencionales y serigrafiados) en este tipo de medidas. Estos estudios continuaron y se extendieron a las películas de antimonio, sobre todo en el marco de la Tesis de Velia Sosa (2015). Núria Serrano ha investigado las posibilidades de la Voltamperometría de Eliminación en su variante de barrido lineal (EVLS) mediante una colaboración con la Dra. Libuse Trnkova, de la Universidad Masaryk (Brno, Rep. Checa). Más recientemente, ha trabajado con el grupo del Dr. Manel del Valle, de la Universidad Autónoma de Barcelona, en la modificación de electrodos para su utilización como sensores de iones metálicos pesados y también en la combinación de diferentes dispositivos en forma de lenguas electrónicas voltamperométricas. La posterior colaboración con el Dr. Julio Bastos (que se ha incorporado recientemente al grupo), el Dr. José María Palacios de la Universdad de Cádiz y con los grupos de los Dres. Juan de Pablo y Antonio Florido, de la Universidad Politécnica de Cataluña, ha permitido incluir nanopartículas en algunos de los electrodos modificados. Precisamente de acuerdo con las temáticas de modificación de electrodos y diseño de lenguas electrónicas se ha realizado la Tesis de Clara Pérez-Ràfols (2019). También se ha iniciado una valiosa colaboración con los Dres. Rui Gusmão y Zdeněk Sofer, de la University of Chemistry and Technologyof Prague (Rep. Checa), que fue esencial en el diseño de sensores basados en electrodos serigrafiados modificados con materiales 2D del grupo de los pnictógenos. Esta colaboración se ha concretado sobre todo en la Tesis de María Tapia (2023). También se ha estudiado la aplicabilidad de los electrodos serigrafiados comerciales en la monitorización de contaminantes emergentes (sobre todo filtros UV orgánicos y fármacos) en colaboración con la Dra. Silvia Díaz, ahora investigadora del IDAEA-CSIC de Barcelona). Recientemente, se ha iniciado la Tesis de Jing Huang (en realización) que también continuará con la línea de desarrollo de electrodos modificados.
Asimismo, se ha abordado el tema de la detección electroquímica en cromatografía de líquidos (LC) y análisis por inyección en flujo (FIA). El origen de esta línea de investigación radica en un proyecto de investigación dirigido por Cristina Ariño que permitió estudiar las posibilidades de la detección voltamperométrica en sistemas de flujo con el apoyo de técnicas quimiométricas y con utilización tanto de electrodos convencionales como de series de ultramicroelectrodos. Estas investigaciones se tradujeron en la Tesis de Olga González (2008) y continuaron con la Tesis de Ángela Dago (2014), que aplicó las metodologías investigadas previamente al análisis por LC de muestras sintéticas y extractos naturales de fitoquelatinas. Entre los problemas medioambientales considerados destacan la contaminación por mercurio en la región minera de Almadén (investigada con el grupo del Dr. Pablo Higueras, de la Universidad de Castilla-La Mancha) y en el río Ebro en las proximidades de Flix (investigada con el grupo del Dr. Sergi Díez, del IDAEA-CSIC de Barcelona). En cuanto a desarrollos metodológicos, el grupo ha diseñado y patentado una celda de flujo para detección electroquímica con electrodos serigrafiados en LC y FIA que se comercializa actualmente mediante un contrato de licencia no exclusivo. Recientemente se ha iniciado una nueva línea de investigación sobre autenticación de alimentos que se apoya sobre todo en la Tesis de Josep Pagès (en realización), donde las técnicas cromatográficas y quimiométricas desempeñan un papel importante.
Uno de los últimos temas abordados es la espectroelectroquímica (SEC) y, en general, la combinación de medidas ópticas y electroquímicas para el diseño de sistemas de detección híbridos. En este campo contamos con el valioso asesoramiento de los Dres. A. Colinas y A. Heras, de la Universidad de Burgos y esperamos que pronto pueda traducirse en alguna Tesis. Finalmente, cabe recordar que, a pesar de que la investigación del grupo se ha estructurado sobre todo en función de las citadas Tesis Doctorales, una parte importante de ésta se ha realizado también en forma de estancias más breves de personas que han realizado la Tesis de Licenciatura o un Máster. Éste es el caso deAntonia Redondo, Miquel Àngel Benade, Anna Maria Nadal, Dolors Giménez, Marco Argudo, Beatriz Cancho, Marta Torres, Amanda Monjonell, Roger Serra, Maria José López, Mercedes Fernández, Josep Agulló, Carmen de Haro, Elisabet Kapoya, Mar Gómez, Nuria Martín, Ricard Reynaldos, Claudia Gilsanz, Inmaculada González-Sintes, Didac Freixas, Estanislav Mavrin, Núria Cañaveras, Albert González, Javier Navarro, Gabriela Grmanova, Pedro Trechera, Miriam Aragó, Natalia Rojas, Jaume Puy-Llovera, Óscar Castilla, Eva Escriche, Cristina Sánchez, Adrià Sunyer, Miguel Rosal, Alessandra Muschietti, Marc Zaguirre, Javier Marín, Adam Roselló, Ivet Jimènez, Elena Alberto, Gema Bataller, Lluís Otero y Gemma Sagristà.
Tampoco debe olvidarse las valiosas colaboraciones con investigadores que han acogido a nuestros doctorandos en estancias científicas, como los Dres. J. Wang (New Mexico State University, USA), M.L. Simoes Gonçalves y A.M. Almeida Mota (Universidad Técnica de Lisboa, Portugal), I. Sestáková (Heyrovsky Institute, Praga, Rep. Checa), G. Scarano (Universidad de Pisa, Italia), R. Compton (University of Oxford), J.M. Kauffmann (Free University of Brussels), F. Winquist (University of Linköping, Suecia), B. Prieto-Simón (Monash University in Melbourne, Australia, Universidad Rovira-Virgili), G. Crespo (Royal Institute of Technology KTH of Stockholm, Suecia). |
