ESPECTROSCOPIA RAMAN

Autor: RAMOS PABLO MANUEL.
Año: 2005.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI.
Centro de lectura: FACULTAT DE QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAT DE QUIMICA. URV..

Autor: SINGH GAJENDRA PRATAP.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: Aula de teleensenyament-CAMPUS NORD.
Centro de realización: C4 Jordi Girona, 1-3, campus nord 08034.

Resumen: Los análisis bioquímicos son dependientes de trabajo, no aplicables a las células sencillas y no pueden supervisar cambios in situ. La espectroscopia Raman es una técnica establecida para la identificación química de moléculas. El desarrollo de la espectroscopia Raman (y de las imágenes Raman) para células vivas sencillas es especialmente interesante en biología celular y molecular, porque ayuda a observar y a entender importantes procesos celulares en tiempo real y células sencillas. Las pinzas ópticas, que se basan en el principio de la presión de radiación, utilizan un rayo láser no homogéneo fuertemente enfocado para manipular micropartículas. Puesto que el ambiente natural para muchas células vivas está en suspensión, se pueden fácilmente combinar las técnicas de las pinzas ópticas y de la espectroscopia Raman (OTRS) para inmovilizar este tipo de células en la solución y estudiar los cambios bioquímicos dentro de la célula en tiempo real. Desde el año 2002 se utiliza el OTRS para estudiar células vivas, aunque los resultados descritos no han demostrado su utilidad para supervisar cambios bioquímicos en tiempo real en el interior de células vivas sencillas flotantes. En esta tesis se ha estudiado la capacidad del OTRS para realizar tal supervisión. Para ello se ha buscado la solución a los siguientes problemas: 1. implementar un sistema de OTRS con la capacidad de realizar medidas espectrales Raman durante varias horas con la mínima intervención en los procesos bioquímicos de una célula atrapada ópticamente. 2. estudiar cómo el crecimiento de la célula en una trampa óptica afecta el proceso de la adquisición de datos Raman. 3. desarrollar un software para el tratamiento matemático de los datos Raman adquiridos. 4. realizar un conjunto de experimentos modelo que puedan demostrar la posibilidad de supervisar los procesos bioquímicos en una célula ópticamente atrapada: a) para estudiar los efectos sobre la célula de los cambios en las condiciones ambientales y b) para estudiar el ciclo celular. El capítulo 1 describe en detalle tal sistema y su state-of-the-art. El capítulo 2 explica los procesos vitales en células de levadura y la teoría en la que se sustentan las técnicas de las pinzas ópticas y de la espectroscopia Raman. El capítulo 3 se centra en la parte experimental. Cuando una célula viva crece, cambia su forma y tamaño. Esto, junto con el movimiento browniano, puede afectar su posición en la trampa óptica que consecuentemente puede afectar los espectros adquiridos de Raman y puede llevar a una malinterpretación de resultados. El capítulo 4 analiza el efecto del crecimiento de la célula en el proceso de la adquisición de los espectros Raman. En presencia de una alta concentración de glucosa en el medio circundante se induce una respuesta al estrés hiperosmotica. El ciclo de la célula para y la célula muta a la forma anaerobica y se producen etanol, bióxido de carbono y glicerol que ayuda a mantener la presión osmótica a través de la membrana celular. Hemos detectado la presencia del glicerol y el etanol tal como hemos detallado en el capítulo 5. En el capítulo 6 los procesos bioquímicos de la célula fueron estudiados. El comportamiento temporal de los picos Raman observados era diferente en la fase de retraso que en la última fase de retraso. Los cambios observados en los espectros Raman en la última fase G1 o el principio de la fase de S correspondieron al crecimiento de un brote. Como control, los espectros Raman de las células no-vivas también fueron analizados. La dispersión Raman puede ser mejorada por la presencia de nanostructuras o de nanopartículas de metal. La espectroscopia incrementada superficie Raman (SERS) puede alcanzar así un cociente mejor de la señal/interferencia y en el capítulo 7 hemos considerado cómo los espectros Raman cambian en presencia de nanopartículas de plata en la vecindad de una célula viva sencilla. En el capítulo 8 se aportan las conclusiones y una lista de publicaciones.

Autor: CAÑAMARES ARRIBAS M. DE LA VEGA.
Año: 2005.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE ESTRUCTURA DE LA MATERIA, CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS.

Resumen: La identificación de los pigmentos usados en obras de arte es crucial en el análisis de los materiales constitutivos y de la técnica de ejecución delas mismas, lo que puede facilitar la elección del método más oportuno de restauración y conservación de la obras, así como solucionar los posibles problemas de datación y autenticación de los objetos artísticos. En los últimos años la espectroscopía Raman se ha establecido como la mejor técnica para una rápida identificación de pigmentos, fundamentalmente inorgánicos. Sin embargo, el empleo de dicha técnica en el estudio de pigmentos orgánicos ha sido mucho menor, debido a que muchos de ellos son fluorescentes, fotosensibles o no dan lugar a un espectro Raman apreciable, debido a su elevada dilución o a su baja sección eficaz Raman. En esta tesis se ha realizado satisfactoriamente la identificación y caracterización vibracional de tres pigmentos orgánicos de interés en el Patrimonio Histórico Artístico (alizarina, ácido carmínico y curcumina) mediante el empello de la espectroscopía Raman intesificada por superficies (Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS). Esta técnica, basada en la espectroscopía Raman, emplea superficies metálicas nanoestructuras para atenuar la elevada fluorescencia de sustancias con gran emisión fluorescente, como los pigmentos objeto de estudio, permitiendo el análisis de sus espectros Raman. Otra ventaja de la espectroscopía SERS es su elevada sensibilidad, que permite la detección de los pigmentos a muy bajas concentraciones, de hasta 10 -7ÇM en el caso de la alizarina. Uno de los aspectos más notorios de este trabajo es la preparación y caracterización comparada de soportes SERS por métodos novedosos (por reducción química con clorhidrato de hidroxilamina, por ablación láser y por fotorreducción in situ), con objeto de determinar el mejor método para el análisis de los pigmentos. En relación con el estudio de los pigmentos, éste se ha llevado a cabo tanto en disolución, empleando diversas longitudes de onda de excitación (514,5 - 785 y 1064 nm) y en diversas condiciones de pH y concentración, como sobre diversos soportes de interés en el Patrimonio Histórico Artístico (pigmento prensado, sobre papel y en una muestra de temple al huevo). Así mismo, se ha realizado el estudio de descomposición de la curcumina tras irradiarla con luz ultravioleta y de la interacción de la alizarina con la albúmina de huevo, y que éste se emplea como algutinante en las pinturas al temple. Los estudios y resultados presentados en esta Tesis han permitido comprobar que es posible aplicar satisfactoriamente la espectroscopía SERS al estudio de pigmentos orgánicos de interés en el Patrimonio histórico Artístico, tanto en disolución como en distintos soportes sólidos.

Autor: Campillo Funollet Marc.
Año: 2006.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAT DE CIENCIES.
Centro de realización: Facultat de Ciencies.

Resumen: Los trabajos recogidos en la presente tesis doctoral se han focalizado en la mejora de las propiedades de los materiales dentales y en el desarrollo de técnicas que permitan su evaluación. La tesis que se presenta se ha estructurado en tres bloques. En el primero, se ha desarrollado un nuevo material mediante la modificación de un adhesivo dental comercial con una resina de intercambio iónico cargado con ión fluoruro y se han caracterizado tanto la liberación del ión fluoruro del nuevo material como su fuerza de adhesión. En segundo lugar, se han estudiado nuevos métodos de análisis basados en al difracción de rayos X y en la espectroscopia Raman con el objetivo de estudiar la incorporación de fluoruro al mineral denal. Por último, se ha estudiado también el efecto de la adición de Fe (III) a un blanqueador dental basado en peróxido de carbamida con la finalidad de estudiar la posibilidad de acelerar el proceso de blanqueo mediane una reacción tipo Fenton.