Nuevas partículas híbridas con respuesta óptica y magnética regulable para detección de moléculas mediante espectroscopia Raman intensificada por superficie

Laburpena

En la presente tesis doctoral, los principales objetivos que has sido llevados a cabo son: l. Recubrimiento de nanopartículas metálicas (Au, Ag) con un microgel termosensible, N-isopropilacrilamida, mediante un procedimiento sencillo y altamente reproducible con el objetivo de crear un sistema híbrido núcleo-corteza y que se puedan poner de manifiesto las propiedades de ambos sistemas: i) Propiedades ópticas y espectroscópicas proporcionadas por las nanopartículas metálicas, y ii) propiedades termosensibles aportadas por el microgel que recubre las nanopartículas. 2. Hacer un estudio de la influencia de entrecruzante en el interior del sistema Au@pNIPAM, estudiando la variación del máximo de absorción entre e] estado hinchado y colapsado para las diferentes concentraciones de entrecruzante Además se consigue controlar el tamaño del recubrimiento de microgel a través de dos métodos distintos. 3. También se consigue aprovechar la porosidad del pNIPAM para introducir sales metálicas en el interior del microgel hasta alcanzar ]a superficie del núcleo metálico, donde posteriormente serán reducidas a sus correspondientes metales. Mediante este procedimiento, ]a introducción de una sal de oro, HAuC]4, y su posterior reducción a Auo provocará un crecimiento de] núcleo de oro, y la introducción de nitrato de plata, AgN03, y su posterior reducción a AgOconducirá a la formación un núcleo bimetálico (Au@Ag). Además, se demuestra que en caso del crecimiento con Au se pueden obtener distintas morfologías a través de] control de diversos parámetros. 4. Una aplicación muy importante que se ha desarrollado en la presente tesis doctoral es ]a utilización de estos sistemas híbridos para atrapar ciertos analitos en el interior de la red polimérica del microgel, y usarlos para el estudio de] aumento de la señal Raman en la espectroscopía SERS, ya que la superficie de ciertos metales (oro, plata) intensifica la señal SER S de ciertos analitos. De esta manera se ha conseguido aumentos importantes del factor de intensificación de analitos como ell-Naftalenotio], así como la obtención por primera vez del espectro SERS dell-Naftol. También se demuestra que los sistemas constituidos por plata consiguen un incremento de la señal SERS mucho mayor que los sistemas constituidos por Au, y además es especialmente espectacular el aumento de la señal Raman en el sistema formado por un núcleo de cilindro de Au recubierto de una capa de Ag. 5. Por último, en la presente tesis doctoral, no sólo se ha desarrollado una estrategia sencilla para el encapsulamiento de nanopartículas metálicas con pNIPAM, sino que nanopartículas magnéticas de óxido de hierro, Fe304, son satisfactoriamente recubiertas con este microgel termosensible. Este sistema Fe304@pNIPAM debido a su núcleo magnético, es capaz de responder a un campo magnético externo y, al crecer nanopartículas de plata en su interior, permite se pueda concentrar este sistema por medio de un imán magnético, proporcionando una nanoestructura que es capaz de intensificar la señal Raman de tal manera que los límites de detección de analitos como el I-Naftalenotiol bajan notablemente.