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Ver el documento (formato PDF)   Carrone, Guillermo Alejandro.  "Sensores y actuadores moleculares de alta resolución espacial y temporal"  (2016-03-15)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Se diseñaron sistemas de sensores y actuadores de dimensión molecular con el fin de tomar datos analíticos con una alta resolución espacial y temporal, y a la vez poder actuar químicamente sobre el sistema de la misma forma. Para ello se utilizó un enfoque que consiste en el diseño de actuadores en base a la química de los compuestos de coordinación de Ru(II)-bipiridina, los cuales fueron caracterizados, analizando en particular su fotoquímica. La interface entre los sensores y actuadores moleculares y el entorno macroscópico se desarrolló mediante cámaras digitales de alta resolución y de videocámaras digitales de alta velocidad y bajo costo, acopladas a microscopios iluminados por LEDs o láseres de estado sólido. Se ha sintetizado un fotoliberador de una base, la cual permite aumentar el pH de forma localizada, el cual fue utilizado en forma simultánea con un sensor basado en un indicador ácido-base, tanto en un sistema FIA como en otra clase de sistemas. La técnica utilizada para la determinación de la variable pH fue el uso de microscopía de trasmisión, lo que tiene la ventaja de evitar la necesidad de utilizar intensidades de irradiación elevadas como en el caso de técnicas de fluorescencia. También se diseñó y sintetizó un sensor de potencial redox con las bandas de absorción sintonizadas para aplicar en mediciones utilizando el mismo método de detección con cámaras CCD. Por otro lado, se diseñaron distintas sondas fluorescentes en las cuales actúa un proceso de transferencia de energía que fue utilizado para favorecer la fotoliberación de moléculas enjauladas a longitudes de ondas largas. Este fenómeno de transferencia de energía fue aplicado al desarrollo de un compuesto capaz de producir un efecto de las mismas características que la excitación convencional de dos fotones, donde la luz emitida mantiene una dependencia no lineal, sino cuadrática, respecto de la luz de irradiación, evitando la necesidad de las altísimas potencias instantáneas necesarias en la excitación de dos fotones convencional, en la que ambos fotones deben llegar en un tiempo del orden de las transiciones electrónicas. Este tipo de sondas podrían ser la base, de nuevas técnicas de microscopía de fluorescencia, permitiendo reducir enormemente los costos de equipamiento.

Abstract:
The present work involves the development of sensors and actuators with molecular dimensions to obtain analytical data with high spatial and temporal resolution and to chemically actuate on the system in the same way. The approach chosen involves the design of actuators based on the chemistry of Ru(II)-bipyridine coordination compounds which were characterised photochemically. The interface between the molecular probes and the macroscopic environment was based on high-resolution digital cameras and low cost high speed digital video cameras that were coupled to a microscope illuminated by LEDs or solid-state lasers. A caged base that photodeliveries an amine was synthesized. After irradiation the expelled base increases the pH in a localized area. It was used simultaneously an acid-base indicator as probe, in a FIA system model and other types of systems. The pH data was obtained by transmission microscopy. This provides the advantage of avoiding the need to use high irradiation intensities as with fluorescence techniques. It was also designed and synthesized a redox probe with absorption bands that were tuned in order to be compatible with the color filters of digital color cameras. Several fluorescent probes were also designed in which an energy transfer process allows the photodelivery of caged molecules with long wavelength light. This phenomenon of energy transfer was also applied to the development of a compound capable of producing an effect of the same characteristics as conventional two-photon excitation, where the emitted light maintains a nonlinear dependence but quadratic with respect to the irradiation light while avoiding the usual need of very high instantaneous power to get both photons arriving at a time on the electronic transitions. This kind of probes could be the base of new techniques of fluorescence microscopy, allowing a significant reduction on equipment costs.

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Registro:
Título : Sensores y actuadores moleculares de alta resolución espacial y temporal     =    High temporal and spatial resolution molecular sensors and actuators
Autor : Carrone, Guillermo Alejandro
Director : Etchenique, Roberto
Consejero : Soler Illia, Galo
Jurados : Levi, Valeria  ; Albores, Pablo  ; Goicoechea, Héctor C.
Año : 2016-03-15
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Inorgánica. Instituto de Química Física de los materiales, Medio Ambiente y Energía
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Inorgánica, Analítica y Química Física
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5912_Carrone
Idioma : Español
Area Temática : Química / Química Analítica
Química / Química de los Materiales
Química / Química Física
Palabras claves : SENSORES; ACTUADORES; ALTA RESOLUCION; COMPUESTOS ENJAULADOS; RUTENIO; PH; REDOX; TRANSFERENCIA DE ENERGIA; EXCITACION MULTIFOTONICA; SENSORS; ACTUATORS; HIGH RESOLUTION; CAGED COMPOUNDS; RUTHENIUM; PH; REDOX; ENERGY TRANSFER; MULTIPHOTONIC EXCITATION
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