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UniversidaddeCádiz
FQM249 Instrumentación y Ciencias Ambientales

Presentación

El grupo de investigación FQM-249 ‘INSTRUMENTACIÓN Y CIENCIAS AMBIENTALES’, perteneciente al Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT), tiene su sede en la Universidad de Cádiz.

Componentes del grupo de investigación

Componentes del grupo de investigación

Actualmente, el grupo está compuesto por los siguientes miembros:

  • José María Palacios Santander (IP del grupo y Profesor Titular de Universidad)
  • Dolores Bellido Milla (Profesora Titular de Universidad)
  • Laura Cubillana Aguilera (Profesora Titular de Universidad)
  • Juan José García Guzmán (Profesor Sustituto Interino)
  • Alfonso Sierra Padilla (Investigador-Licenciado Cap. VI – Doctorando)
En la actualidad la actividad del Grupo comprende las siguientes líneas de investigación principales:
  • Desarrollo de nuevos métodos de síntesis de nanopartículas: se utilizan materiales de origen biológico, principalmente extractos de plantas y algas, como agentes reductores de una especie precursora del metal, mediante la aplicación de ultrasonidos de alta potencia.
  • Empleo de los materiales Sonogel-Carbono como base para la fabricación de dispositivos (bio)sensores: son un tipo especial de material de grafito realizados por tecnología sol-gel, desarrollado por el grupo, que constituye una excelente base para la inmovilización de (nano)materiales y la fabricación de sensores para fines específicos.
  • Desarrollo de nuevos (nano)materiales de electrodo: se obtienen diversos tipos de materiales, incluso estructurados hasta la nanoescala, modificados y basados en materiales Sonogel-Carbono, nanopartículas, nanotubos de carbono, polímeros conductores y polímeros impresos molecularmente.
  • Estudios de (nano)materiales empleados para la fabricación de (bio)sensores electroquímicos, así como evaluación de los dispositivos obtenidos: mediante técnicas de caracterización electroquímica (CV, DPV, EIS, SECM, etc.) y estructural (SEM, TEM, EDS, XRD, FTIR, AFM, UV-vis, etc.).
  • Aplicación de los (nano)materiales desarrollados para la fabricación de (bio)sensores: inmovilización de enzimas sobre los (nano)materiales, para aplicaciones agroalimentarias, biomédicas o medioambientales. Además se desarrollan (bio)sensores del tipo de inhibición de respuesta e inmunosensores.
  • Potencialidad de la espectroscopia atómica en el análisis de muestras reales: empleo de la espectroscopía atómica para la resolución de problemas reales y el control de calidad en alimentos.

Proyectos liderados por el grupo:

  • Desarrollo y validación de un dispositivo multiparamétrico para el análisis en continuo de muestras biomédicas (MULTIBIOANALISIS). “Proyectos de Generación de Conocimiento” en el marco del Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científico-Técnica y su Transferencia, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023 (Convocatoria 2021). Ref.: Proyecto PID2021-122578NB-I00 financiado por MCIN/ AEI /10.13039/501100011033/ y por FEDER “Una manera de hacer Europa”. Financiación: 114.950,00 €. Duración: 3 años (Septiembre 2022 – Agosto 2025).
  • Desarrollo de sensores potenciométricos basados en materiales Sonogel-Carbono y sus derivados para aplicaciones biomédicas y/o agroalimentarias (SENSPOT). “Proyectos Noveles” para impulsar su Carrera Científica, del Programa de Fomento e Impulso de la Investigación y de la Transferencia de la Universidad de Cádiz 2022-2023 (Convocatoria 2022). Ref.: PR2022‐025. Financiación: 10.000,00 €. Duración: 1 año (Enero 2023 – Enero 2024).
  • Optimización de un biosensor de lactato basado en un electrodo Sonogel-Carbono para su empleo en muestras biomédicas a través de una celda microfluídica diseñada por ordenador y obtenida mediante fabricación aditiva (3DLACBIOSENS). “Proyectos Noveles” para impulsar su Carrera Científica, del Programa de Fomento e Impulso de la Investigación y de la Transferencia de la Universidad de Cádiz 2022-2023 (Convocatoria 2023). Ref.: PR2023‐007. Financiación: 4.000,00 €. Duración: 1 año (Octubre 2023 – Septiembre 2024).
  • Estudio para la valorización de residuos metálicos gestionados por la empresa GAMASUR. Contrato OTRI: OT2023/148 entre la UCA y la empresa GAMASUR CAMPO DE GIBRALTAR, S.L. (Grupo FCC). Financiación: 11.475,20 €.

Proyectos/contratos participados por el grupo y finalizados en 2022-23:

  • Desarrollo y validación de un biosensor de lactato microinvasivo y en tiempo real para el control del bienestar fetal intraparto. Proyecto de Innovación en Salud de la Consejería de Salud de la Junta de Andalucía (Convocatoria 2019), en colaboración con el Servicio de Obstetricia y Ginecología del Hospital Universitario de Puerto Real, la Fundación Cádiz y la empresa Ubrisecurity, S.L. Ref.: PIN-0069-2019. Financiación: 37.117,47 €.
  • Estudio preliminar sobre la eliminación de molibdeno en muestras de residuos industriales. Contrato OTRI: OT2022/001 entre la UCA y la empresa GAMASUR CAMPO DE GIBRALTAR, S.L. (Grupo FCC). Financiación: 6.400,00 €.
  • Desarrollo y validación de un biosensor de lactato microinvasivo y en tiempo real para el control del bienestar fetal intraparto.  Proyecto de Investigación e Innovación Biomédica y en Ciencias de la Salud en el Marco de la Iniciativa Territorial Integrada 2014-2020 para la Provincia de Cádiz (Convocatoria 2019), en colaboración con el Servicio de Obstetricia y Ginecología del Hospital Universitario de Puerto Real, la Fundación Biomédica de Cádiz y la empresa Ubrisecurity, S.L. Ref.: ITI-0002-2019. Financiación: 310.224,89 €.

Publicaciones relevantes de los últimos años (2020-2024):

  • J. J. García-Guzmán, A. J. Sainz-Calvo, A. Sierra-Padilla, D. Bellido Milla, L. Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-Santander. Simple and cost-effective pH and T sensors from top to bottom: new chemical probes based on Sonogel-Carbon transducers for plasma analyses. Talanta 270 (2024) 125603. DOI 10.1016/j.talanta.2023.125603. IF: 6.1 (Q1 in Chemistry, Analytical: 9/86).
  • O. El Hani, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, K. Digua, A. Amine, L. Cubillana-Aguilera. Molecularly imprinted alginate-PVP membrane for the selective fluorescence detection of flavonoids in foods: A practical case for rutin. Sensors and Actuators: B Chemical 403 (2024) 135232. DOI 10.1016/j.snb.2023.135232. IF: 8.4 (Q1 in Chemistry, Analytical: 5/86).
  • O. El Hani, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, K. Digua, A. Amine, L. Cubillana-Aguilera. Development of a molecularly imprinted membrane for selective, high-sensitive, and on-site detection of antibiotics in waters and drugs: Application for sulfamethoxazole. Chemosphere 350 (2024) 141039. DOI 10.1016/j.chemosphere.2023.141039. IF: 8.8 (Q1 in Environmental Sciences: 30/275).
  • J. J. Quintana González, A. J. Medina Olivera, R. Manzorro, C. Pardanaud, A. B. Hungría, L. Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-Santander, J. C. Hernández Garrido, Luc Lajaunie. Defects engineering of Au@MoS2 nanostructures for conventional and plasmon-enhanced hydrogen evolution reaction. International Journal of Hydrogen Energy 51(C) (2024) 371-382. DOI 10.1016/j.ijhydene.2023.10.044. IF: 7.2. (Q1 in Electrochemistry: 7/30).
  • D. Bellido-Milla, H. Vidal, M. Núñez, M. Ahrouch, J. M. Gatica. Study of the nickel removal from water applying Design of Experiments and using natural clay honeycomb monoliths. Journal of Water Process Engineering 55 (2023) 104196. DOI 10.1016/j.jwpe.2023.104196. IF: 7.0 (Q1 in Water Resources: 6/103).
  • A. Karrat, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, A. Amine, L. Cubillana-Aguilera. Magnetic molecularly imprinted chitosan combined with a paper-based analytical device for the smartphone discrimination of tryptophan enantiomers. Biosensors 13 (2023) 830. DOI 10.3390/bios13080830. IF: 5.4 (Q1 in Chemistry, Analytical: 16/86).
  • A. Berni, A. Amine, J. J. García-Guzmán, L. Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-Santander. Feather-like Gold Nanostructures Anchored onto 3D Mesoporous Laser-Scribed Graphene: A Highly Sensitive Platform for Enzymeless Glucose Electrochemical Detection in Neutral Media. Biosensors 13 (2023) 678. DOI 10.3390/bios13070678. IF: 5.4 (Q1 in Chemistry, Analytical: 16/86).
  • O. El Hani, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, K. Digua, A. Amine, S. Gharby, L. Cubillana-Aguilera. Geographical classification of saffron (Crocus sativus L.) using total and synchronous fluorescence combined with chemometric approaches. Foods 12(9) 2023 1747. DOI 10.3390/foods12091747. IF: 5.2 (Q1 in Foods Science & Technology: 34/142).
  • A. Karrat, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, A. Amine, L. Cubillana-Aguilera. New strategies for the removal of template from the ion and molecularly imprinted polymers: application to the fast and on-site Cr(VI) detection with a smartphone. Sensors and Actuators: B Chemical 386 (2023) 133751. DOI 10.1016/j.snb.2023.133751. IF: 8.4 (Q1 in Chemistry, Analytical: 5/86).
  • A. Sierra-Padilla, D. López-Iglesias, P. Calatayud-Macías, J. J. García-Guzmán, J. M. Palacios-Santander, L. Cubillana-Aguilera. Incorporation of Carbon black into a sonogel matrix: improving antifouling properties of a conducting polymer ceramic nanocomposite. Microchimica Acta 190 (2023) 168. DOI 10.1007/s00604-023-05740-z. IF: 5.7 (Q1 in Chemistry, Analytical: 5/86).
  • J. García-Guzmán, A. Sierra-Padilla, J. M. Palacios-Santander, J. J. Fernández-Alba, C. González Macías, L. Cubillana-Aguilera, What Is Left for Real-Life Lactate Monitoring? Current Advances in Electrochemical Lactate (Bio)Sensors for Agrifood and Biomedical Applications. Biosensors 12 (2022) 919. DOI 10.3390/bios12110919. IF: 5.4 (Q1 in Chemistry, Analytical: 14/86).
  • A. Takele, J. M. Palacios-Santander, M. Palma. A new electrochemical method to determine tryptophan in fruit juices: development and validation. Foods 11(14) (2022) 2149. DOI 10.3390/foods11142149. IF: 5.2 (Q1 in Foods Science & Technology: 34/142).
  • S. Jebril, M. V. García-Moreno, J. M. Palacios-Santander, C. Dridi, L. Cubillana-Aguilera. Development of a cost-effective and sustainable nanoplatform based on a green gold sononanoparticles/carbon black nanocomposite for high-performance simultaneous determination of nanoplastics. Environmental Science: Nano 9 (2022) 3126–3138. DOI 10.1039/d2en00424k. IF: 7.3 (Q1 in Chemistry, Multidisciplinary: 40/178).
  • M. Ahrouch, J. M. Gatica, K. Draoui, D. Bellido-Milla, H. Vidal. Clay honeycomb monoliths for the simultaneous retention of lead and cadmium in water. Environmental Technology & Innovation 27 (2022) 102765. DOI 10.1016/j.eti.2022.102765. IF: 7.1 (Q1 in Environmental Sciences: 45/274).
  • P. Ruiz-Caro, E. Espada-Bellido, J.J. García-Guzmán, D. Bellido-Milla, M. Vázquez-González, L Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-Santander. An electrochemical alternative for evaluating the antioxidant capacity in walnut kernel extracts. Food Chemistry 393 (2022) 133417. DOI 10.1016/j.foodchem.2022.133417. IF: 8.8 (Q1 in Chemistry, Applied: 5/72).
  • A. Karrat, J. M. Palacios-Santander, A. Amine, L. Cubillana-Aguilera. A novel magnetic molecularly imprinted polymer for selective extraction and determination of quercetin in plant samples. Analytica Chimica Acta 1203 (2022) 339709. DOI 10.1016/j.aca.2022.339709. IF: 6.2 (Q1 in Chemistry, Analytical: 8/86). (Featured Article)
  • D. López-Iglesias, F. Fanelli, L. Marchi, R. Alcántara, M. Cocchi, L. Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-Santander, J. J. García-Guzmán. Ceramic polyaniline-carbon composite obtained by ultrasound-assisted sol–gel route: Electrochemical performance towards environmental pollutants. Journal of Electroanalytical Chemistry 908 (2022) 115971. DOI 10.1016/j.jelechem.2021.115971. IF: 4.5 (Q1 in Chemistry, Analytical: 18/86).
  • J. J. García-Guzmán, D. López-Iglesias, L. Cubillana-Aguilera, D. Bellido-Milla, J. M. Palacios-Santander, M. Marin, S. D. Grigorescu, C. Lete, S. Lupu. Silver nanostructures – poly(3,4-ethylenedioxythiophene) sensing material prepared by sinusoidal voltage procedure for detection of antioxidants. Electrochimica Acta 393 (2021) 139082. DOI 10.1016/j.electacta.2021.139082. IF: 7.336 (Q1 in Electrochemistry: 7/30).
  • A. Lamaoui, J. M. Palacios Santander, A. Amine, L. Cubillana Aguilera. Fast microwave-assisted synthesis of magnetic molecularly imprinted polymer for sulfamethoxazole. Talanta 232 (2021) 122430. DOI 10.1016/j.talanta.2021.122430. IF: 6.556 (Q1 in Chemistry, Analytical: 11/87).
  • C. H. Pérez-Beltrán, J. J. García-Guzmán, B. Ferreira, O. Estévez-Hernández, D. López-Iglesias, L. Cubillana-Aguilera, W. Link, N. Stănică, A. M. dos Santos Rosa da Costa, J. M. Palacios-Santander. One-minute and green synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles assisted by design of experiments and high energy ultrasound: Application to biosensing and immunoprecipitation. Materials Science and Engineering: C – Materials for Biological Applications 123 (2021) 112023. DOI 10.1016/j.msec.2021.112023. IF: 8.457 (Q1 in Materials Science, Biomaterials: 8/44).
  • A. Lamaoui, J. M. Palacios Santander, A. Amine, L. Cubillana Aguilera. Molecularly imprinted polymers based on polydopamine: Assessment of non-specific adsorption. Microchemical Journal 164 (2021) 106043. DOI 10.1016/j.microc.2021.106043. IF: 5.304 (Q1 in Chemistry, Analytical: 17/87).
  • L. Pigani, C. Rioli, D. López Iglesias, C. Zanardi, B. Zanfrognini, L. Cubillana Aguilera, J. M. Palacios Santander. Preparation and characterization of reusable Sonogel-Carbon electrodes containing carbon black: application as amperometric sensors for determination of cathecol. Journal of Electroanalytical Chemistry 877 (2020) 114653. DOI 10.1016/j.jelechem.2020.114653. IF: 4.464 (Q1 in Chemistry, Analytical: 20/83).
  • D. López-Iglesias, J.J. García-Guzmán, C. Zanardi, J.M. Palacios-Santander, L. Cubillana-Aguilera, L. Pigani. Fast electroanalytical determination of cannabidiol and cannabinol in aqueous solution using Sonogel-Carbon-PEDOT devices. Journal of Electroanalytical Chemistry 878 (2020) 114591. DOI 10.1016/j.jelechem.2020.114591. IF: 4.464 (Q1 in Chemistry, Analytical: 20/83).
  • R. J. González Álvarez, M. D. Bellido Milla, J. J. Pinto Ganfornina, C. Moreno Aguilar. A handling-free methodology for rapid determination of Cu species in seawater based on direct solid micro-samplers analysis by high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry. Talanta 206 (2020) 120249. DOI 10.1016/j.talanta.2019.120249. IF: 6.057 (Q1 in Chemistry, Analytical: 12/83).
  • M. Ahrouch, J. M. Gatica Casas, K. Draoui, M. D. Bellido Milla, H. Vidal Muñoz. Honeycomb filters as an alternative to powders in the use of clays to remove cadmium from water. Chemosphere 259 (2020) 127526. DOI 10.1016/j.chemosphere.2020.127526. IF: 7.086 (Q1 in Environmental Sciences: 30/274).
  • C. Bartolicci, A. Antonacci, F. Arduini, D. Moscone, L. Fraceto, E. Campos, R. Attaallah, A. Amine, C. Zanardi, L. Cubillana Aguilera, J. M. Palacios Santander, B. Scognamiglio. Green nanomaterials fostering agrifood sustainability. TRAC – Trends in Analytical Chemistry 125 (2020) 115840. DOI 10.1016/j.trac.2020.115840. IF: 12.296 (Q1 in Chemistry, Analytical: 1/83).

Capítulos de libro recientes:

  • D. López-Iglesias, A. Sierra-Padilla, J.M. Palacios-Santander, L. Cubillana-Aguilera, J.J. García-Guzmán. Green Sorption Materials Used in Analytical Procedures. In: El-Maghrabey, M.H., Sivasankar, V., El-Shaheny, R.N. (eds) Green Chemical Analysis and Sample Preparations: Procedures, Instrumentation, Data Metrics, and Sustainability. Springer. 2022 pp. 101-169. ISBN: 978-3-030-96534-4. DOI 10.1007/978-3-030-96534-1_3.
  • Lamaoui, L. Cubillana Aguilera, M. L. A. Gil, A. Amine, J. M. Palacios Santander. Analytical applications of molecularly imprinted polymers-decorated magnetic nanoparticles, (Chapter 16th) in: Analytical Applications of Functionalized Magnetic Nanoparticles, 1st Ed., Chaudhery Mustansar Hussain (Ed.). Royal Society of Chemistry. 2021 pp. 399-428. ISBN: 9781839162107. DOI 10.1039/9781839162756.
  • A. Lamaoui, J. J. García Guzmán, A. Amine, J. M. Palacios Santander, L. Cubillana Aguilera. Synthesis techniques of molecularly imprinted polymer composites, in: Molecularly Imprinted Polymer Composites. Synthesis, Characterisation and Applications, 1st Ed., M. P. Sooraj, Archana S. Nair, Beena Mathew, Sabu Thomas (Eds.). Elsevier, 2021 pp. 49-91. ISBN: 978-0-12-819952-7. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819952-7.00002-0.
  • J.J. García-Guzmán, D. López-Iglesias, D. Bellido-Milla, J.M. Palacios-Santander, L. Cubillana-Aguilera. Green synthesis of (nano)materials for (bio)sensing, in: Nanosensor Technologies for Environmental Monitoring, 1st Ed., Inamuddin, A.M. Asiri (Eds.), Springer. 2020 pp. 135-217. ISBN 978-3-030-45115-8. DOI 10.1007/978-3-030-45116-5.
  • J.J. García-Guzmán, D. López-Iglesias, M. Marin, C. Lete, S. Lupu, J.M. Palacios-Santander, L. Cubillana-Aguilera. Electrochemical biosensors for antioxidants, in: Advanced Biosensors for Health Care Applications, 1st Ed., Inamuddin, R. Khan, A. Mohammad, A. M. Asiri (Eds.). Elsevier, 2019 pp. 105-146. ISBN 978-0-12-815743-5. DOI 10.1016/B978-0-12-815743-5.00004-4.

Patentes de los últimos 5 años:

  • José María Palacios Santander, Laura Cubillana Aguilera, Félix Alejandro Ruiz Rodríguez, Juan Jesús Fernández Alba, Juan José García Guzmán, José Manuel Jiménez Heras, Carmen González Macías, Ángel Vilar Sánchez, Rocío Quintero Prado, Juan Jesús Cobacho de Alba. José Diego Santotoribio Camacho, José Manuel Cano Labrador, Pablo Garrido Domínguez, Rafael Gamonoso de Saa. Dispositivo microinvasivo para la monitorización remota, continua y en tiempo real del bienestar fetal intraparto. Ref.: PCT/ES2023/070477, PCT de P202230679. Fecha de registro: 21/07/2023. Universidad de Cádiz, Servicio Andaluz de Salud (Hospital Universitario de Puerto Real) y Ubrisecurity, S.L.
  • José María Palacios Santander, Laura Cubillana Aguilera, Félix Alejandro Ruiz Rodríguez, Juan Jesús Fernández Alba, Juan José García Guzmán, José Manuel Jiménez Heras, Carmen González Macías, Ángel Vilar Sánchez, Rocío Quintero Prado, Juan Jesús Cobacho de Alba. José Diego Santotoribio Camacho, José Manuel Cano Labrador, Pablo Garrido Domínguez, Rafael Gamonoso de Saa. Dispositivo microinvasivo para la monitorización remota, continua y en tiempo real del bienestar fetal intraparto. Ref.: P202230679. Fecha de registro: 26/07/2022. Universidad de Cádiz, Servicio Andaluz de Salud (Hospital Universitario de Puerto Real) y Ubrisecurity, S.L.
  • José María Palacios Santander, Jesús Cabeza Saucedo, Magdalena García Romero, Joaquín Rafael Crespo Rosa, David López Iglesias, Laura Cubillana Aguilera, Ignacio Naranjo Rodríguez, Dolores Bellido Milla, José Luis Hidalgo Hidalgo de Cisneros. Materiales compuestos Sonogel-Nanotubos de Carbono y Sonogel-Nanocarbono: procedimiento de fabricación y su aplicación para la construcción de electrodos y (bio)sensores electroquímicos. Ref.: P201700270/ES2683026. Fecha de concesión: 21/06/2019. Universidad de Cádiz.
  • David López Iglesias; Magdalena García Romero; Laura Cubillana Aguilera; José María Palacios Santander; Ignacio Naranjo Rodríguez; Dolores Bellido Milla. Materiales compuestos Sonogel-Carbono-Polímeros Conductores y sus variantes: procedimiento de fabricación y su aplicación en la constitución de (bio)sensores electroquímicos. Ref.: P201601037/ES2670985. Fecha de concesión: 05/11/2018. Universidad de Cádiz.
  • Dolores Bellido Milla, Rafael Jesús González Álvarez, Ignacio Naranjo Rodríguez, Juan José García Guzmán, Laura Cubillana Aguilera, José María Palacios Santander, María Purificación Hernández Artiga, José Luis Hidalgo Hidalgo de Cisneros. Síntesis de nanopartículas de óxido de silicio utilizando ultrasonidos de alta potencia. Ref.: P201500724/ES2608897. Fecha de concesión: 08/01/2018. Universidad de Cádiz.