Historia

El grupo está dedicado al electroanálisis desde hace más de 3 décadas. Posee una dilatada experiencia en el diseño de superficies electródicas modificadas y sensores enzimáticos amperométricos basados en el empleo de ENZIMAS DESHIDROGENASAS Y OXIDASAS.  En esta línea se han aportado dos soluciones a uno de los problemas más relevantes del electroanálisis actual como es la detección electrocatalítica de los coenzimas piridín-nucleótidos NADH y NADPH.

  • POLÍMEROS CONDUCTORES (poli(o-aminofenol) y poli(o-fenilendiamina)). Electrodos modificados con estos polímeros conductores electrogenerados catalizan la oxidación del NADH y permiten el diseño de biosensores amperométricos en los que el polímero conductor actúa como catalizador y al mismo tiempo como barrera que limita la difusión de los biorreactivos inmovilizados sobre la superficie electródica. 
  • DERIVADOS OXIDADOS DE ADENINA. Se ha descubierto un nuevo tipo de estructura catalítica obtenido por oxidación del resto de adenina de derivados N-9 sustituidos de esta base. Las características analíticas de estos catalizadores, especialmente en cuanto a dectectabilidad, se encuentran entre los mejores descritos hasta el momento.

Mediante esta metodología se han desarrollado métodos de detección de moléculas de interés clínico como lactato deshidrogenasa o drogas antitumorales.

Otra de las líneas de investigación del grupo se ha centrado en el desarrollo de polímeros molecularmente impresos. La impresión molecular se trata de un proceso donde unos monómeros funcionales y un agente entrecruzante copolimerizan en presencia de la molécula impresora, que actúa como molécula molde, en el seno de un disolvente adecuado. La posterior eliminación de la molécula impresora deja unos sitios de unión que son complementarios en forma y orientación a los de la molécula molde y contribuyen al reconocimiento molecular de la misma. Así se mimetizan los receptores naturales con las ventajas añadidas de mayor resistencia mecánica y química y menor precio

El grupo ha aportado soluciones originales a dos importantes problemas metodológicos como son la integración del MIP y el transductor electroquímico y el diseño molecular del propio receptor. El primero de ellos se resolvió, tras la evaluación de diferentes soluciones posibles, mediante la formación sobre la superficie electródica de películas delgadas de MIPs mediante la técnica de rotación controlada ("spin coating"). Para simplificar y acortar el proceso de preparación de los electrodos modificados con este tipo de películas delgadas se diseñó en nuestro laboratorio un equipo que permite llevar a cabo la polimerización fotoquímica en atmósfera inerte y a temperatura subambiente

En cuanto al segundo, se establecieron las bases para el diseño racional de MIPs mediante el desarrollo de un modelo de diseño molecular computacional que permite seleccionar los monómeros funcionales, entrecruzantes y disolventes porogénicos más adecuados para una aplicación concreta, sin acudir a planteamientos empíricos de prueba y error ni a reglas derivadas de razonamientos por analogía o de la pura intuición química. Este modelo se basa en el cálculo ab initio de las energías de interacción de la molécula molde con los monómeros funcionales en un disolvente determinado y supone que el polimero impreso de mayor afinidad por la molécula molde será el derivado del monómero funcional y disolvente que den lugar a una mayor energía de estabilización de este aducto de prepolimerización. Hasta el momento, los resultados experimentales obtenidos con los sistemas seleccionados han confirmado rigurosamente las predicciones del modelo computacional.

De esta forma se han desarrollado enzimas artificiales que mimetizan el comportamento de cloroperoxidasas y peroxidasas. Estos últimos polímeros impresos catalíticos fueron sintetizados sobre nanopartículas magnéticas, lo que facilita su uso.

Desde hace más de 15 años, el grupo se ha especializado en el desarrollo de genosensores y genoensayos para la detección específica de patógenos como L. pneumophila, M. tuberculosis, Salmonella, E. coli, etc. La especificidade de la reacción de hibridación entre la secuencia de ADN analito y las secuencias de captura e indicadora se incrementa notablemente cuando la secuencia de captura está estructurada (por ejemplo, en forma de horquilla). De esta forma es posible discriminar dos especies de Legionella. La amplificación enzimática de la detección permite alcanzar niveles pM de ADN.

En muestras reales, el ADN se encuentra formando una doble hebra, lo que impede su aplicación directa sobre el genosensor. Por ello, se han diseñado amplificaciones previas por PCR, que combinadas con el genosensor permite la detección de unas pocas copias de ADN en muestras reales. En la actualidad se están desarrollando esquemas isotérmicos de amplificación de ADN, concretamente HDA (helicase dependente amplification).

Esta metodologia se ha extendido con éxito a alérgenos como el glúten o el cacahuete y a organismos modificados geneticamente. 

En los últimos diez años, se ha abierto una línea de investigación sobre aptámeros como novedosos elementos de reconocimiento molecular. En este sentido se han empleado aptámeros previamente descritos para desarrollar metodologias alternativas a los inmunoensayos. El grupo ha sido pionero en el desarrollo de aptasensores impedimétricos empleando aptámeros de ARN modificados para aumentar su estabilidade en medios biológicos. Estos sensores fueron aplicados a la detección de antibióticos. También se diseñaron aptasensores contra moléculas grandes como proteínas específicas del patógeno E. coli.