Aplicaciones de los metalacarboranos en el campo de la biomedicina y de la energía

El trabajo presentado en esta tesis se basa principalmente en utilizar distintos metalacarboranos para su uso en aplicaciones en el campo de la biomedicina y de la energía. Esta tesis está dividida en 5 capítulos. En el primer capítulo se explican los diferentes tipos de clústeres de boro (boranos,...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Fuentes Sempere, Isabel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/667896
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/667896
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Metal·lacarborans
Metalacarboranos
Metallacarboranes
Biomedicina
Biomedicine
Energia
Energía
Energy
Ciències Experimentals
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description El trabajo presentado en esta tesis se basa principalmente en utilizar distintos metalacarboranos para su uso en aplicaciones en el campo de la biomedicina y de la energía. Esta tesis está dividida en 5 capítulos. En el primer capítulo se explican los diferentes tipos de clústeres de boro (boranos, carboranos y metalacarboranos) y las propiedades más importantes (autoensamblaje y propiedades redox) y aplicaciones (biomedicina, ciencia de los materiales y energía) de los metalacarboranos para entender la investigación realizada en la tesis. El segundo y tercer capítulo están relacionados con el uso de metalacarboranos en diferentes bioaplicaciones. La investigación realizada en el segundo capítulo se divide en tres partes: 1) estudio de la interacción entre los metalacarboranos Na[COSANE], Na[FESANE] y Na[Cl6-FESANE] y el ADN utilizando las técnicas: curva de desnaturalización, dicroísmo circular, UV-Visible, DLS, CryoTEM, TEM, IR, raman y microscopio óptico. 2) Estudio de la distribución y citotoxicidad del Na[COSANE] en las células glioblastoma U87 y melanoma A375, y la distribución de boro en la sangre de caballo y en los órganos de ratones. Y 3) estudio de Na[FESANE] y el Na[Cl6-FESANE] como marcadores electroquímicos en sensores de ADN para detectar mutaciones. Y la investigación realizada en el tercer capítulo se divide en dos partes: 1) estudio de la interacción entre la BSA y el metalacarborano Na[COSANE] utilizando las técnicas: DLS, TEM, RMN, dicroísmo circular, fluorescencia, ξ-potencial, IR, SEM-EDX y análisis elemental. Y 2) estudio de la estabilidad de la BSA frente a su desnaturalización térmica y química en ausencia y en presencia de Na[COSANE]. El cuarto y quinto capítulo están relacionados con el uso de metalacarboranos en diferentes aplicaciones de energía. La investigación realizada en el cuarto capítulo se divide en dos partes: 1) estudio de las propiedades fisicoquímicas y térmicas y de conductividad iónica del polímero PBI dopado con diferentes sales de metalacarboranos y tetrafenilborato para ser usados en pilas de combustibles y baterías. Y 2) estudio de las propiedades electroquímicas (capacidad específica y límite de resistencia a la sobreoxidación), SEM-EDX, conductividad eléctrica y propiedades térmicas del polímero PEDOT dopado con diferentes sales y derivados de metalacarboranos para ser usados en supercondensadores. Y la investigación realizada en el último capítulo se basa principalmente en el uso del metalacarborano Na[Cl4-COSANE] como aditivo en el carbón activado comercial YP50F, y utilizarlo en un supercondensador acuoso asimétrico para mejorar la densidad de energía del dispositivo.
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La investigación realizada en el segundo capítulo se divide en tres partes: 1) estudio de la interacción entre los metalacarboranos Na[COSANE], Na[FESANE] y Na[Cl6-FESANE] y el ADN utilizando las técnicas: curva de desnaturalización, dicroísmo circular, UV-Visible, DLS, CryoTEM, TEM, IR, raman y microscopio óptico. 2) Estudio de la distribución y citotoxicidad del Na[COSANE] en las células glioblastoma U87 y melanoma A375, y la distribución de boro en la sangre de caballo y en los órganos de ratones. Y 3) estudio de Na[FESANE] y el Na[Cl6-FESANE] como marcadores electroquímicos en sensores de ADN para detectar mutaciones. Y la investigación realizada en el tercer capítulo se divide en dos partes: 1) estudio de la interacción entre la BSA y el metalacarborano Na[COSANE] utilizando las técnicas: DLS, TEM, RMN, dicroísmo circular, fluorescencia, ξ-potencial, IR, SEM-EDX y análisis elemental. Y 2) estudio de la estabilidad de la BSA frente a su desnaturalización térmica y química en ausencia y en presencia de Na[COSANE]. El cuarto y quinto capítulo están relacionados con el uso de metalacarboranos en diferentes aplicaciones de energía. La investigación realizada en el cuarto capítulo se divide en dos partes: 1) estudio de las propiedades fisicoquímicas y térmicas y de conductividad iónica del polímero PBI dopado con diferentes sales de metalacarboranos y tetrafenilborato para ser usados en pilas de combustibles y baterías. Y 2) estudio de las propiedades electroquímicas (capacidad específica y límite de resistencia a la sobreoxidación), SEM-EDX, conductividad eléctrica y propiedades térmicas del polímero PEDOT dopado con diferentes sales y derivados de metalacarboranos para ser usados en supercondensadores. Y la investigación realizada en el último capítulo se basa principalmente en el uso del metalacarborano Na[Cl4-COSANE] como aditivo en el carbón activado comercial YP50F, y utilizarlo en un supercondensador acuoso asimétrico para mejorar la densidad de energía del dispositivo. The work presented in this thesis has been focused mainly on the use of metallacarboranes in different applications in the field of biomedicine and energy. The thesis has been divided in 5 chapters. The first chapter explains the different types of boron clusters (boranes, carboranes and metallacarboranes) and the most important properties (self-assembly and redox properties) and applications (biomedicine, materials science and energy) of metallacarboranes to understand the research done in the thesis. The second and third chapters are related to the use of metallacarboranes in different bioapplications. The research done in the second chapter is divided in three parts: 1) the study of interaction between DNA and the metallacarboranes Na[COSANE], Na[FESANE] and Na[Cl6-FESANE] using the techniques: melting curve, circular dichroism, UV-Visible, DLS, Cryo-TEM, TEM, IR, raman and optical microscope. 2) The study of the cellular viability, the cellular uptake and distribution of Na[COSANE] in glioblastoma U87 and melanoma A375 cells, the cellular uptake and distribution of boron in horse blood and the biodistribution of boron in normal mice. And 3) the study of Na[FESANE] and Na[Cl6-FESANE] as redox mediators in DNA sensors to detect mutations. And the research done in the third chapter is divided in two parts: 1) the study of interaction between BSA and the metallacarborane Na[COSANE] using the techniques: DLS, TEM, RMN, circular dichroism, fluorescence, ξ-potential, IR, SEM-EDX and elemental analysis. And 2) the study of the stability of BSA in presence and absence of Na[COSANE] upon thermal and chemical induced denaturation. The fourth and fifth chapters are related to the use of metallacarboranes in different energy applications. The research done in the fourth chapter is divided in two parts: 1) the study of the physicochemical and thermal properties and the ionic conductivity of the polymer PBI doped with different salts of metallacarboranes and tetraphenylborate to be used in fuel cells and batteries. And 2) the study of electrochemical properties (specific capacitance and overoxidation limit resistance), SEM-EDX, electrical conductivity and thermal properties of the polymer PEDOT doped with different salts and derivatives of metallacarboranes to be used in supercapacitors. And the research done in the last chapter is mainly focused on the use of the metallacarborane Na[Cl4-COSANE] as additive in YP50F commercial activated carbon in asymmetric aqueous supercapacitor to enhance the stability. Universitat Autònoma de Barcelona http://hdl.handle.net/10803/667896
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publishDateSort 2019
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publisherStr Universitat Autònoma de Barcelona
score 6,9303427

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