Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico

Principales cifras de actividad del último año

investigadores 89
subvenciones 1.470.170 €
contratación 184.353 €

Principales clientes

ASOCIACION DE INVESTIGACIO DE LA INDUSTRIA TEXTIL, SUAVIZANTES Y PLASTIFICANTES BITUMINOSOS, BORNAY AEROGENERADORES U, PFIZER INC.

Líneas I+D+i

  • Energías renovables y eficiencia energética. Energías renovables y eficiencia energética.
    Generación distribuida a partir de energías renovables (solar, eólica y pilas de combustibles). Laminación de la demanda mediante almacenamiento distribuido. Convertidores DC-DC para la optimización de la generación de energía eléctrica a partir de fuentes de energías alternativas. Convertidores DC-AC (inversores de potencia) para la conexión a red de sistemas de generación distribuidos basados en fuentes de energía renovables. Mejora de la calidad de suministro eléctrico mediante la compensación de ineficiencias (filtros y compensadores activos sin almacenamiento de energía) y mediante la mejora de la calidad de suministro eléctrico mediante sistemas electrónicos de potencia características con almacenamiento de energía: STATCOM, UPFC, FACTS. Rectificadores activos con factor de potencia unidad. .
  • Energías renovables y eficiencia energética. Sistemas electrónicos de potencia de conexión a la red de suministro eléctrico.
    Sistemas electrónicos de potencia de conexión a la red de suministro eléctrico para mejora de la calidad eléctrica (sin almacenamiento de energía- Filtros Activos y Compensador Activo): compensación total, compensación selectiva de reactiva, compensación selectiva de desequilibrios y compensación selectiva de armónicos. Mejora de la calidad eléctrica (con almacenamiento de energía- STATCOM, UPFC, FACTS): mejora de huecos y mejora de las características de la señal eléctrica. Generación distribuida a partir de energóas renovables (solar, eólica y pilas de combustibles). Almacenamiento distribuido en supercondensadores, pilas de combustibles,... Convertidores de adaptación de energías alternativas a inversores de conexión (convertidores DC-DC). Rectificadores activos con factor de potencia unidad. .
  • Estudios de bioactividad. Actividad antiinflamatoria.
    Mecanismos determinantes de la destrucción articular en procesos inflamatorios y degenerativos como origen de nuevas estrategias terapéuticas.Mecanismos implicados en la protección cutánea en afecciones con componente inflamatorio. .
  • Estudios de bioactividad. Estudios in vitro de interacciones xenobiótico-biomacromolécula..
    En los últimos años las investigaciones se han centrado en el desarrollo de métodos de alto rendimiento (Cromatografía líquida) para la estimación in vitro de parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos y toxicidad de xenobióticos (ej. fármacos, plaguicidas), modificando las fases (estacionarias y móviles) para conseguir imitar las biomembranas celulares. Fruto de estas investigaciones se desarrolló una nueva modalidad cromatográfica denominada Cromatografía Micelar de Bioreparto (BMC). La retención de compuestos en BMC ha demostrado ser un excelente sustituto del clásico índice de hidrofobicidad (Log P), particularmente cuando hay compuestos ionizables implicados, y un buen indicador de la permeabilidad de los compuestos a distintas biomembranas. Paralelamente se han desarrollado herramientas quimiométricas y cualimétricas (validación de métodos y control de calidad, incertidumbre, análisis y regresión multivariante) que han sido aplicadas sistemáticamente a la investigación, para garantizar la calidad de los resultados experimentales.Recientemente, esta línea ha evolucionado también hacia la utilización de la electroforesis capilar para la estimación de la afinidad de los xenobióticos (drogas, pesticidas) por las proteínas plasmáticas principales, incluyendo xenobióticos quirales, para evaluar su enantiodiferenciación. Una idea a desarrollar consiste en emplear los resultados basados en las técnicas (cromatrográficas y electroforéticas) experimentales (¿in quimico¿) para validar resultados obtenidos mediante estrategias computacioneales (¿in silico¿ vía ¿Docking Molecular¿), ante la ausencia en muchos casos de datos ¿in vivo¿ para contrastar las estimaciones de estas últimas. También se ha comenzado a trabajar en estudios in vitro de la inhibición de reacciones enzimáticas, así como en el ámbito de la estimación de parámetros relacionados con el metabolismo..
  • Estudios de liberación y retención controlada. Desarrollo de dispositivos nanométricos.
    El IDM está trabajando en el desarrollo de ¿puertas nanoscópicas moleculares¿ mediante el anclaje de moléculas que actúan de ¿puerta¿ en las aperturas de los poros de sistemas mesoporosos y que permiten el control del acceso o salida de sustancias del interior de los poros a la disolución o viceversa. A medio plazo se pretende disponer de ¿puertas moleculares¿ activadas por impulsos iónicos (pH, la presencia de determinados cationes o aniones, etc), electroquímicos (procesos redox) y fotoquímicos. La aplicación de estos sistemas hacer por ejemplo referencia a la fabricación de sistemas de liberación. En este sentido el IDM esta colaborando con diversos Centros Tecnológicos en la Comunidad Valenciana para la liberación controlada de biocidas (por ejemplo de aplicación en la industria del mueble para combatir el ataque de xilófagos), de agentes anticorrosión (por ejemplo para prevenir de forma activa la degradación de estructuras de hormigón), etc. Otros campos de aplicación están relacionados con el uso de sistemas nanoparticulados para el desarrollo de sensores convencionales en tecnología thick-film y el uso de nanopartículas como marcadores en protocolos de inmunoensayo..
  • Preformulación y evaluación de medicamentos. Estudios de evaluación farmacocinéticas.
    Se llevan a cabo estudios de evaluación farmacocinéticas por concentración plasmática a lo largo del tiempo. Éstas se realizan por vía intravenosa extrabasal con modelo animal RATA..
  • Preformulación y evaluación de medicamentos. Estudios de penetración transdérmica.
    En concreto estudios de absorción a través de membrana gastrointestinal (vascular, basal, sublingual)..
  • Preformulación y evaluación de medicamentos. Estudios de preformulación de formas farmacéuticas.
    Se realizan estudios de preformulación de formas farmacéuticas de administración oral: evaluación, formación de partículas (nano, micro..) de todo tipo sólidas, líquidas, semisólidos¿..
  • Sensores biológicos. Desarrollo de biosensores e inmunosensores.
    Se desarrollan inmunosensores en flujo, basados en formatos heterogéneos competitivos, con diferentes transductores, aplicables a la determinación en continuo de uno o varios compuestos, con sensibilidades del orden de la ¿g/ L y vida operativa del orden de 600 ciclos de regeneración. Los biosensores son sistemas bioquímicos de análisis basados en la determinación instrumental de un analito, que se detecta a través de su interacción con un receptor específico, generalmente un sistema con gran capacidad de reconocimiento molecular (e.g. enzima, anticuerpo, etc.). Los biosensores se caracterizan por su selectividad en la respuesta, sensibilidad, portabilidad y economía de medios. De entre los diferentes tipos de biosensores, el IDM trabaja en el desarrollo de biosensores enzimáticos e inmunosensores para residuos de plaguicidas y otros contaminantes como antibióticos aplicados a problemáticas medioambientales y agroalimentarias..
  • Sensores biológicos. Desarrollo de metodologías de matrices de DNA y proteinas en soportes interactivos tipo CD.
    En esta nueva línea de investigación se trabaja para desarrollar ensayos basados en reconocimiento molecular aplicados a Genómica y Proteómica. Concretamente, ensayos de expresión génica, análisis de polimorfismos e inmunoensayos multiparamétricos sobre discos compactos tipo CD, CD-R y DVD. Se cuenta con la tecnología de tratamiento de la superficie de los discos, sistemas de manejo de fluidos y desarrollo de ensayos automatizados así como un sistema de detección y grabación de resultados basados en la tecnología de lectores-reproductores de CDs. Las investigaciones están cubiertas por dos patentes internacionales. La mayoría de técnicas utilizadas tanto en Genómica como en Proteómica requieren detectar simultáneamente la presencia de un sin número de sustancias (oligonucleóticos, fragmentos de ácidos nucleicos, proteínas, etc.) en una mezcla compleja y con cantidades de muestra mínimas. Esto ha obligado al desarrollo de métodos de screening basados en técnicas de microarray en la que se fijan en un soporte sólido diferentes sondas con una elevada densidad. El formato, conocido como microarraying, ha dado lugar a lo que se conoce como gene-chips y está siendo utilizada fundamental para efectuar ensayos de expresión génica, reconocimiento de polimorfismos, etc., aplicables tanto en investigación básica como en la puesta a punto de ensayos de diagnóstico clínico en humanos, patologías vegetales, seguridad alimentaria, etc..
  • Sensores biológicos. Puesta a punto de ensayos inmunoquímicos.
    Esta línea tiene como objetivo general el desarrollo de métodos inmunoquímicos para la determinación de analitos de bajo peso molecular. La investigación cubre desde el diseño de reactivos, obtención de anticuerpos policlonales y otros inmunoreactivos, ensayo de formatos y medios de trabajo, hasta la puesta a punto y validación de la metodología desarrollada. Todo ello, aplicado a problemas medioambientales, agroalimentarios y clínicos.Los ensayos inmunoquímicos son métodos analíticos cualitativos y cuantitativos que se basan en las excepcionales cualidades de reconocimiento molecular de los anticuerpos. Un anticuerpo puede detectar específicamente a una sustancia en una mezcla heterogénea de compuestos similares contenidos en aguas o en matrices complejas como suelos, alimentos, etc. Esta capacidad es la base sobre la que se desarrollan los inmunoensayos, especialmente para sustancias de bajo peso molecular como contaminantes orgánicos, fármacos, plaguicidas y otros productos fitosanitarios. La puesta a punto de inmunoensayos requiere la síntesis de diferentes reactivos y la producción de anticuerpos de los que se dispone de una amplia colección propia..
  • Sensores electroquímicos. Electrodos de membrana.
    El desarrollo de electrodos potenciométricos ion-selectivos es un area de interés. Estos se usan en un amplio rango de aplicaciones para la determinación de iones en medios aquosos. Son métodos simples, relativamente económicos, robustos, duraderos e ideales para su uso en campo (in situ and at site). Además son rápidos y una herramienta interesante para el desarrollo de equipos de medida medio ambiental. Con ellos se mide la actividad, no la concentración y la medida no es afectada por la turbidez o la presencia de color. Existen un elevado número de electrodos ión-selectivos para cationes y hay un número relativamente inferior para aniones. En el IDM estamos especialmente interesados en el desarrollo de nuevos electrodos ión-selectivos para aniones utilizando la capacidad que tiene el Instituto de síntesis orgánica de ligandos selectivos para determinadas especies aniónicas. Así, en todos los trabajos publicados los ionóforos son desarrollados por el propio Instituto. En la actualidad se estan llevando a cabo estudios destinados a desarrollar electrodos para ciertos aniones de interés medio ambiental como fosfato y sulfato mediante el diseño y síntesis de ligandos altamente selectivos para dichos aniones tetraédricos..
  • Sensores electroquímicos. Instrumentación analítica aplicada al control medio ambiental.
    Esta la línea de investigación sobre desarrollo de instrumentación analítica aplicada al control medio ambiental se trabaja en el diseño de dispositivos finales de medida para el control de la calidad del agua. En relación a este tema, el IDM aprovecha la experiencia de varios grupos de sus investigadores (I) por una parte del grupo que desarrolla electrodos ion-selectivos, (II) un segundo grupo que trabaja en el diseño de electrodos en tecnología en thick-film (capa gruesa) y (III) un tercer grupo de trabajo en química analítica. Se desarrollan nuevos equipos de monitorización con aplicaciones tan variadas como su uso en depuradoras, piscifactorías, etc..
  • Sensores electroquímicos. Lenguas y narices electrónicas.
    El término lengua electrónica está relacionado con lo que se denominan narices electrónicas. Se basan en el uso de arrays de sensores no específicos que combinados con técnicas de reconocimiento de patrones permite el obtener información de mezclas complejas. La nariz electrónica se usa para el análisis de gases, mientras que la lengua electrónica hace lo propio en líquidos. Aquí la estrategia reside en usar un grupo de sensores que respondan unespecificamente, pero diferencialemnet hacia un grupo de especies químicas. En esta estrategia, la idea fundamental no es analizar compuestos químicos independientes, sino el obtener imágenes de atributos más generales (tales como la calidad, un determinado sabor u olor, etc) comunes a sistemas complejos. Uniendo este concepto y el de los sensores químicos cromogénicos se trabaja en la fabricación de prototipos de ¿ojos electrónicos¿ para la detección ¿a simple vista¿ de especies químicas de interés basados en procesos de reconocimiento supramolecular. .
  • Sensores y sondas moleculares de tipo óptico. Nuevos materiales sensores (una aproximación nano-supramoleclar).
    También se ha trabajado en el diseño de protocolos de reconocimiento colorimétrico-fluorimétrico novedosos utilizando sólidos nanoscópicos en colaboración con conceptos de química supramolecular con el fin de aumentar la selectividad y aplicabilidad de los sistemas diseñados. Estos sistemas sensores están formados por cavidades biomiméticas (en cierta forma recuerdan a sistemas biológicos como enzimas y proteínas) que se obtendrán mediante una adecuada funcionalización, con varios grupos orgánicos distintos, de la superficie de ciertos sólidos mesoporosos preorganizados. Estos materiales sensores híbridos presentan efectos sinérgicos que den lugar a nuevas selectividades que son imposibles de encontrar en los mismos sensores en disolución. Este trabajo se puede desarrollar gracias a que en el IDM contamos con personal experto en la síntesis de nuevos materiales inorgánicos meso y micro porosos. Desde un punto de vista básico, algunos aspectos relacionados con los materiales porosos como son el control del tamaño, forma y regularidad del sistema de poros han sido y siguen siendo aspectos clave a modular para pasar de usos potenciales a aplicaciones reales. El interés científico y tecnológico de los sólidos porosos se debe a la capacidad de éstos para interaccionar con átomos, iones y moléculas mediante toda la masa (porosa) del material. Esta Investigación muestra que la combinación de moléculas coordinantes en superficies (sistemas híbridos) da lugar a comportamientos supramoleculares cooperativos funcionales avanzados tales como por ejemplo, procesos de amplificación química que son difícilmente observables y/o alcanzables en sistemas moleculares análogos (sistemas 1D). Esta amplificación química puede por ejemplo observarse en sistemas híbridos en donde la preorganización molecular superficial aumenta la eficacia de los procesos de coordinación y de reconocimiento cromo-fluorogénico. En otro orden de cosas, la clave del salto hacia sistemas funcionales más complejos está en relación a la dimensionalidad. Así, el anclaje de entidades moleculares específicas no sobre superficies planas (sistemas 2D) sino en arquitecturas 3D nanoscópicas (por ejemplo tipo mesoporoso) da la oportunidad de desarrollar y explorar nuevos conceptos supramoleculares funcionales tales como el desarrollo y uso materiales híbridos bio-miméticos aplicados al desarrollo de nuevos protocolos de reconocimiento cromo-fluorogénico. En este apartado usa herramientas conocidas (síntesis orgánica, inorgánica, procesos de anclaje, procesos supramoleculares de auto-ensamblaje, ideas nanoscópicas, etc) para construir materiales híbridos orgánico-inorgánicos y estudiar, comprender y diseñar nuevos procesos cooperativos supramoleculares funcionales en relación al desarrollo de sensores químicos moleculares..
  • Sensores y sondas moleculares de tipo óptico. Sensores y sondas moleculares para el reconocimiento electro-químico o cromo-fluorogénico de aniones, cationes y especies neutras de interés.
    Ya desde su origen en el IQMA se ha trabajado en el desarrollo de lo que se denominan sensores químicos moleculares (sondas moleculares) en donde el proceso de reconocimiento está acoplado a un proceso de señalización. Este comportamiento se consigue mediante la introducción en el ligando (o sitio reactivo) de unidades transductoras moleculares, capaces de transmitir información del proceso molecular de reconocimiento a través de un cambio en sus propiedades físicas (por ejemplo ópticas o electroquímicas). Este es un campo relativamente nuevo y de un auge creciente dentro del campo de la química supramolecular. Esta línea de investigación intenta desarrollar nuevas sondas químicas de base molecular. Como se ha comentado, estos trabajos tienen una cierta componente de Investigación básica, aunque algunos resultados recientes han sido protegidos con patentes debido a su potencial aplicabilidad como sistemas sensores para la determinación de especies químicas de interés medioambiental (por ejemplo mercurio, cianuro, etc.) y/o biológico (por ejemplo cisteina, ATP, etc.). Entre las potencialidades de esta linea esta el desarrollo de sondas moleculares para la detección rápida y sencilla por métodos colorimétricos de explosivos, drogas y agentes empleados en ataques con guerra química. En relación a las sondas moleculares electroquímicas, el IQMA empezó trabajando básicamente con el uso de ferroceno como señal señalizadora de eventos de coordinación. Llevando a cabo la preparación y caracterización de los compuestos y el estudio de cómo la coordinación de afecta al potencial de oxidación del grupo redox-activo señalizador. Además del uso del ferroceno como unidad señalizadora también se ha trabajado en la señalización óptica, mediante el estudio de sistemas coordinantes-fluorescentes y colorimétricos que presentan como gran ventaja el posible desarrollo de sondas químicas para la detección ¿a simple vista¿ de especies de interés. En este campo el IQMA fue uno de los primeros grupos europeos en comenzar una labor amplia de investigación y ha logrado ser en esta área es un referente nacional e internacional..
  • Análisis de moléculas bioactivas.
    Se lleva a cabo el análisis del comportamiento de los enantiómeros de ciertos medicamentos en su unión a las proteínas del plasma ya que juega un papel importante en el desarrollo de nuevos fármacos y nuevas formulaciones, así como en las investigaciones sobre la biodisponibilidad y el metabolismo..
  • Análisis de muestras medioambientales.
    Se evalúan los riesgos para la salud y para el medio ambiente de los contaminantes emergentes, especialmente, los enantiómeros de contaminantes quirales, de los que se dispone poca o ninguna información. En concreto se evalúa el grado de biodegradación enantioselectiva que sufren los contaminantes quirales en aguas residuales tras su tratamiento de depuración (plantas EDAR) que empleen lodos activados como biorreactor. Puesto que la investigación medioambiental ha infraestimado la (eco)toxicidad diferencial de los enantiómeros y apenas existe información sobre degradación enantioselectiva, se puede afirmar que en la actualidad existe una evaluación incorrecta del riesgo medioambiental y sanitario relacionado las aguas residuales tratadas. Los estudios se centrarán fundamentalmente en fármacos quirales de elevado consumo humano (antiinflamatorios, analgésicos, antidepresivos, sedantes, antiepilépticos), fármacos cardiovasculares (ej. ß-bloqueantes), citostáticos (muy tóxicos y con aparente baja degradación) y plaguicidas quirales incluidos en las listas prioritarias..
  • Biointeracción molecular y computacional.
    Se llevan a cabo estudios de acoplamiento molecular de modo que revele datos a nivel molecular y fuerzas asociadas con la afinidad/enantioselectividad..
  • Calidad y Metrología en Laboratorios.
    Desarrollo, asesoramiento técnico e investigación sobre: análisis de datos, regresión y control de calidad uni- bi- y multi-variante. Aplicaciones en producción, rutina (norma ISO 17025) e investigación química y biomédica. Además del análisis estadístico clásico (univariante, ej. test de comparación, ANOVA, o bivariante, ej. regresión lineal, ponderada, polinomial), el análisis multivariante engloba a un conjunto de técnicas estadísticas que permiten extraer información o crear modelos en sistemas con varias variables o problemas multicomponentes. El desarrollo de nueva instrumentación y estrategias de control y la capacidad para almacenar y tratar series elevadas de datos ha permitido la incorporación de estas técnicas a la resolución de problemas de exploración de datos (estudio de factores, control de factores, relaciones objetos-variables, etc.), clasificación (agrupamientos) y de regresión (modelos, calibración, regresión no-lineal), y también de I+D (optimización multivariante, anticipación vía simulación). Además estas herramientas son fácilmente adaptables a problemas de control de calidad y de procesos (gráficos de control de una o varias variables, detección de fallo en sensores), predicción dinámica (series temporales, modelos entrada/salida), calibración multivariante (Regresión por mínimos cuadrados parciales-PLS, análisis multicomponente, tranferencia de calibración entre instrumentos, Regresión no lineal incluyendo redes neuronales), relaciones estructura-actividad-retención (QSAR), etc.
  • I+D en métodos (bio)analíticos.
    Para la realización del análisis y nuevas estrategias en el tratamiento de muestras hemos participado recientemente en el desarrollo de métodos rentables capaces de simplificar y ganar en rapidez en las estrategias clásicas. Por ejemplo, se ha logrado un único sistema de extracción de aditivos (colorantes) que reduce a la mitad el número de análisis de control a realizar al recuperar todos los analitos de interés en una única fracción (y no en dos como se venía haciendo)..