http://hdl.handle.net/10498/16272 2026-11-05T21:24:35Z http://hdl.handle.net/10498/40325 Construcción de un nanobiosensor de mercurio basado en nanopartículas magnéticas. Tovar Sánchez, David Hoy en día, la detección y cuantificación de mercurio (Hg) en aguas naturales sigue siendo un reto. Por lo general, precisa de instrumentos costosos y complejos (AAS, AFS, ICP-OES, ICP-MS, etc.). Su elevada toxicidad y capacidad de bioacumulación representan una amenaza para los ecosistemas y la salud pública, por lo tanto, requiere de un control analítico riguroso y frecuente. Sin embargo, la falta de capacidad para realizar mediciones in situ, ha impulsado la búsqueda de métodos de análisis simples. En este punto, destacan los biosensores como una solución eficaz, ofreciendo dispositivos portátiles y de bajo coste capaces de medir cuantitativamente concentraciones de Hg en el medio. En el presente estudio se usado un biosensor compuesto por nanopartículas magnéticas de Fe (MNPs) que, gracias a sus propiedades únicas como su superparamagnetismo o biocompatibilidad, las hace idóneas para la cuantificación de Hg en aguas naturales, actuando como base en la construcción de un nanobiosensor. Estos nanobiosensores están basados en enzimas y presentan un gran número de ventajas tales como sistemas de detección simples, rápidos, sensibles, específicos, precisos, rentables, ecológicos, portátiles y con posibilidad de miniaturización y producción a gran escala. Además, se han utilizado varios compuestos para la funcionalización de las nanopartículas como el ácido 3-mercaptopropiónico (MPA). Con esta funcionalización se busca modificar la superficie de las nanopartículas y así aumentar su estabilidad coloidal y prevenir la aglomeración, además de proporcionar lugares para la inmovilización de especies activas. Las MNPs se sintetizaron mediante un método respetuoso con el medio ambiente, la aplicación de ultrasonidos de alta potencia (sonoquímica). La inmovilización de la enzima se realizó post-síntesis mediante adsorción física en la superficie de las MNPs funcionalizadas, siendo ésta la peroxidasa de rábano picante (HRP, por sus siglas en inglés). El funcionamiento de este biosensor se basa en la capacidad del mercurio de inhibir la actividad enzimática de la HRP. El método de detección se basa en la medición colorimétrica del sustrato cromogénico 3,3',5,5'-tetrametilbenzidina (TMB) en presencia de H2O2. Los resultados obtenidos confirman la linealidad y fiabilidad del sistema como prueba de concepto para concentraciones entre 0 y 100 ppm de Hg2+.; Today, detecting and quantifying mercury (Hg) in natural waters remains a challenge. It generally requires expensive and complex instruments (AAS, AFS, ICP-OES, ICP-MS, etc.). Its high toxicity and bioaccumulation capacity pose a threat to ecosystems and public health, therefore requiring rigorous and frequent analytical monitoring. However, the lack of capacity to perform in situ measurements has driven the search for simple analysis methods. Biosensors appear here as an effective solution, offering portable, low-cost devices capable of quantitatively measuring Hg concentrations in the environment. In this Bachelor’s Thesis (BT), I have worked on the use of a biosensor composed of magnetic Fe nanoparticles (MNPs), which, thanks to their unique properties such as superparamagnetism, high surface-to-volume ratio, biocompatibility and chemical stability, easy separation and recycling, low cost, simple synthesis, etc., makes them ideal for quantifying Hg in natural waters, acting as support in the construction of a nanobiosensor. These nanobiosensors are enzyme-based and offer several advantages, such as simple, fast, sensitive, specific, accurate, cost-effective, environmentally friendly, portable detection systems with the possibility of miniaturization and large-scale production. In addition, several compounds have been used for the functionalization of nanoparticles, such as citric acid (CA), polydopamine (PDA), and 3-mercaptopropionic acid (MPA). This functionalization seeks to modify the surface of the nanoparticles, thereby increasing their colloidal stability and preventing agglomeration, as well as providing sites for the immobilization of active species. The MNPs were synthesized using an environmentally friendly method, the application of high-power ultrasound (sonochemistry). The enzyme was immobilized post-synthesis by physical adsorption on the surface of the functionalized MNPs, this being horseradish peroxidase (HRP). The operation of this biosensor is based on the ability of mercury to inhibit the enzymatic activity of HRP, such that the higher the concentration of Hg2+, the lower the enzymatic response observed (the relationship between Hg2+ and enzymatic activity is inversely proportional). The detection method is based on the colorimetric measurement of the chromogenic substrate 3,3',5,5'- tetramethylbenzidine (TMB) in the presence of H2O2. The results obtained were not as expected for low Hg concentrations. At very high concentrations of up to 500 ppm, enzymatic activity continued to appear, which was anomalous since the concentration of Hg added far exceeded the concentration of enzyme required for it to be completely inhibited. However, it was possible to obtain a calibration curve with excellent linearity for 0 to 100 ppm Hg2+ concentrations. 2026-02-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/39663 Estudio del envinado y el origen botánico de botas Sherry Cask mediante microscopía electrónica Jurado Bernal, Juan Manuel El creciente interés en el uso de barricas de tipo Sherry Cask®, tanto a nivel nacional como internacional, ha impulsado su estudio desde diversas disciplinas. Estas barricas, originarias de Jerez de la Frontera (Cádiz, España), son necesarias en el envejecimiento de bebidas alcohólicas como el whisky escocés de alta gama y los vinos, brandies y vinagres de Jerez. En el presente trabajo se llevó a cabo el estudio estructural y composicional de las maderas de barricas Sherry Cask con distintas características de elaboración como tiempo y vino de envinado, el tostado de la madera y el tipo de madera (roble americano, francés, español y castaño). También se estudiaron virutas de madera de uso enológico envinadas y sin envinar para estudiar también el efecto del envinado en este tipo de madera de uso enológico. Para el estudio de las maderas se han empleado técnicas de microscopía electrónica (SEM) y espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR). Estos estudios se compaginaron con el análisis de compuestos fenólicos que presentaron los extractos de las maderas, se emplearon técnicas de cromatografía líquida y de espectroscopia en el UV-Visible (índice de polifenoles totales, IPT, y el índice de Folin-Ciocalteu, IFC). También se llevaron a cabo estudios relacionados con las propiedades fisicoquímicas de las maderas estudiadas (estudios llevados a cabo con virutas), tales como la densidad aparente y de partícula, la carga negativa superficial y el pH del punto de carga cero (pHpcc). Se obtuvieron resultados muy diversos, recalcando la heterogeneidad que presenta las muestras estudiadas. Los resultados obtenidos por SEM mostraron el efecto del envinado en la superficie de la madera. En los espectros NIR se observó el efecto del tostado en la estructura de la madera. Se observaron relaciones entre el tamaño de poro, el IPT y el IFC. Por último, se concluyó la influencia del área del poro y la capacidad de liberar fenoles, siendo el roble español el que presenta una mayor área de poro y una mayor concentración de compuestos fenólicos extraídos. También se observó una relación entre el tostado de la madera y la composición fenólica. Un tostado más ligero favorece la formación de ácidos fenólicos y uno de mayor intensidad la formación de aldehídos aromáticos. Con respecto al tiempo de envinado un mayor tiempo favorece la extracción de fenoles por parte del vino usado, por ello la concentración residual presente en los extractos es menor.; The growing interest in the use of Sherry Cask® barrels, both nationally and internationally, has driven their study from various disciplines. These barrels, originating from Jerez de la Frontera (Cádiz, Spain), are essential in the aging of alcoholic beverages such as high-end Scotch whisky and Jerez wines, brandies, and vinegars. In the present work, the structural and compositional study of Sherry Cask woods was carried out with different manufacturing characteristics, such as the time and type of wine used for seasoning, the toasting of the wood, and the type of wood (American, French, Spanish oak, and chestnut). Enological wood chips, both seasoned and unseasoned, were also studied in order to evaluate the effect of seasoning on this type of enological wood. For the study of woods, scanning electron microscopy (SEM) and near-infrared spectroscopy (NIR) techniques were employed. These studies were complemented with the analysis of phenolic compounds present in the wood extracts, using liquid chromatography and UV-Visible spectroscopy (total polyphenol index, TPI, and Folin-Ciocalteu index, FCI). Studies related to the physicochemical properties of the woods (carried out on chips) were also conducted, such as bulk and particle density, surface negative charge, and point of zero charge pH (pHpzc). Very diverse results were obtained, underlining the heterogeneity of the samples studied. The results obtained by SEM showed the effect of seasoning on the wood surface. In the NIR spectra, the effect of toasting on the structure of the wood was observed. Relationships were observed between pore size, TPI, and FCI; however, the physicochemical properties did not show a strong correlation with phenol concentration. Finally, the influence of pore area and the ability to release phenols was confirmed, with Spanish oak showing the largest pore area and the highest concentration of extracted phenolic compounds. A relationship was also observed between the toasting of the wood and phenolic composition: lighter toasting favored the formation of phenolic acids, while more intense toasting promoted the formation of aromatic aldehydes. With respect to seasoning time, longer exposure favored the extraction of phenols by the wine used; therefore, the residual concentration present in the extracts was lower. 2025-09-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/38149 Preparación de nanocubos de Cu2O estabilizados con ZnO Mancebo Hernández, Lucía El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo la síntesis y caracterización de nanocubos de Cu2O estabilizados con ZnO, con la finalidad de mejorar su estabilidad estructural y actividad catalítica. Para ello, se llevan a cabo distintos procedimientos de síntesis, a fin de encontrar un método óptimo que permita la preparación del producto deseado de forma eficiente. Dicho producto es caracterizado mediante el empleo de técnicas básicas, tales como difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y microscopía electrónica de transmisión. Este trabajo está enmarcado en el ámbito de la nanotecnología y la catálisis ambiental, buscando ofrecer una alternativa sostenible que emplea materiales abundantes y de bajo coste para la síntesis de catalizadores. 2025-09-15T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/36755 Desarrollo de Huellas Dactilares basadas en Espectrometría de Movilidad Iónica para Autenticación Geográfica de Aceites de Oliva Rodríguez Gutiérrez, Ana Isabel La autenticación geográfica de productos agroalimentarios de alto valor, como el aceite de oliva, es fundamental para garantizar su trazabilidad, proteger denominaciones de origen y cumplir con normativas de calidad. Este trabajo presenta una metodología innovadora basada en espectrometría de movilidad iónica (IMS), concretamente mediante el enfoque Ion Mobility Sum Spectra (IMSS), para generar perfiles químicos globales o “huellas dactilares” de aceites de oliva. Se desarrolló y optimizó un método analítico utilizando la técnica HS-GC-IMS, mediante un diseño experimental Box-Behnken, evaluando parámetros como cantidad de muestra, temperatura, tiempo de incubación y volumen de inyección. El método demostró alta precisión (CV < 5%) y fue aplicado a 24 muestras de aceites de distintos orígenes (España, Portugal, Italia y Marruecos). Mediante herramientas quimiométricas y modelos de aprendizaje automático (Random Forest), se logró una discriminación del 100% entre regiones. Además, se realizó una evaluación sensorial complementaria mediante catas olfativas. Los resultados evidencian el potencial de esta técnica como alternativa objetiva, rápida y sostenible frente a métodos convencionales, con aplicaciones directas en la protección frente al fraude alimentario y el control de calidad en mercados internacionales.; Geographical authentication of high-value agri-food products, such as olive oil, is essential to ensure traceability, protect designations of origin, and comply with quality regulations. This study presents an innovative methodology based on Ion Mobility Spectrometry (IMS), specifically using the Ion Mobility Sum Spectra (IMSS) approach, to generate global chemical profiles or "fingerprints" of olive oils. An analytical method was developed and optimized using the HS-GC-IMS technique through a Box-Behnken experimental design, evaluating parameters such as sample amount, incubation temperature, incubation time, and injection volume. The method demonstrated high precision (CV < 5%) and was applied to 24 olive oil samples from different origins (Spain, Portugal, Italy, and Morocco). Using chemometric tools and machine learning models (Random Forest), a 100% discrimination between regions was achieved. Additionally, a complementary sensory evaluation was conducted through expert olfactory tasting. The results highlight the potential of this technique as an objective, rapid, and sustainable alternative to conventional methods, with direct applications in food fraud prevention and quality control in international markets. 2025-01-01T00:00:00Z