Espectroscopia Research groups

La actividad del Grupo de Espectroscopia se centra en la aplicación y diseño de técnicas espectroscópicas de vanguardia tecnológica al estudio de diversos problemas de la Química desde una perspectiva atómica-molecular, que solapan en numerosas ocasiones con los campos de la Biología o la Física. La instrumentación espectroscópica manejada en el grupo permite obtener elevadas resoluciones, tanto temporales como en energía. Así, las técnicas de láseres ultrarrápidos permiten detectar fenómenos en la escala de femtosegundos, mientras que los espectrómetros de microondas consiguen diferenciar niveles energéticos que difieren solamente unos pocos kHz. Por otro lado, combinando adecuadamente pulsos láser de nanosegundos de duración con detección por espectrometría de masas, es posible discriminar distintos confórmeros de una misma especie. Finalmente, empleando técnicas litográficas láser junto con espectroscopías magnetoópticas, es posible fabricar y caracterizar nanoestructuras con un patrón definido.

Estas técnicas proporcionan una gran versatilidad para investigar diferentes problemas científicos y tecnológicos de interés. Los láseres de femtosegundos permiten el estudio de fenómenos moleculares ultrarrápidos, tales como procesos disociativos, transferencia de energía entre estados electrónicos excitados, o entre moléculas de soluto y disolvente, que son fundamentales a la hora de comprender con detalle las interacciones intra- e intermoleculares. También permiten diseñar pulsos de duración temporal y energía adecuados como fuente de excitación espectroscópica. Las técnicas de espectroscopia de microondas, combinadas con métodos de vaporización láser, permiten obtener información sobre las estructuras de equilibrio y dinámica en fase gas de moléculas de interés en bioquímica, tales como azúcares, de cuya estructura existen pocas evidencias experimentales. También son de interés a la hora de obtener información sobre los procesos de nucleación de aerosoles atmosféricos, importantes porque determinan el clima terrestre. El estudio de estas moléculas se beneficia también de las técnicas de espectroscopía electrónica láser con detección de masas, que permite caracterizar las posibles conformaciones de las biomoléculas, y estudiar las interacciones presentes en agregados moleculares de interés en aplicaciones biológicas. Técnicas más específicas de espectrometría de masas, como MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization), permiten la obtención de imágenes de muestras biológicas, que muestran la distribución de ciertas sustancias, como lípidos, en tejidos. Por último, las técnicas de nanofabricación y caracterización de estructuras permiten diseñar y caracterizar nanoestructuras magnéticas cuyas propiedades difieren de las de dispositivos de tamaño macroscópico. Estas estructuras patronadas (discos, barras, etc.) tienen aplicaciones en dispositivos de almacenamiento magnético de información o en biomedicina.

De la descripción anterior se desprende que, en el Grupo de Espectroscopia, las diferentes técnicas no se utilizan de forma aislada, sino que se combinan entre sí para aportar información complementaria un problema dado. De esta manera, el estudio de las biomoléculas se beneficia del aporte combinado de las espectroscopias láser de femtosegundos, nanosegunos y microondas, de manera similar a como la fabricación de nanodispositivos resulta de utilidad para elaborar dispositivos de muestreo eficaces en las técnicas de MALDI.
 

Lines:

Imagen por espectrometría de masas de muestras biológicas: desarrollo de metodología y nuevas herramientas
Reactividad química y procesos de nucleación de aerosoles atmosféricos
Espectroscopia en jets de agregados moleculares
Estudio de sistemas biológicos por espectroscopia de microondas
Dinámica Molecular Ultrarrápida
Fabricación y caracterización de nanoestructuras magnéticas. Aplicaciones biomédicas.

Science field

Physical Sciences

Institution
University of the Basque Country (UPV/EHU)
RIS3 Priorities
  • Advanced manufacturing
Main researcher
Basterretxea Elguezabal, Francisco José
Address
Facultad de Ciencia y Tecnologia
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