Descripción del proyecto
En lo que respecta a la detección de partículas, cuanto más pequeño, mejor
Los sensores potenciométricos que utilizan materiales membranosos en electrodos selectivos de iones forman ahora parte rutinaria de los procedimientos de pruebas de laboratorio clínico y cada vez se utilizan más para análisis medioambientales. Los sistemas de detección se basan en la sensibilidad y la selectividad para la deteccioón de iones en tales aplicaciones, dado que los tamaños de partícula son pequeños y las concentraciones pertinentes pueden ser bastante bajas. ConquerIons está desarrollando unos novedosos sensores de iones empleando nanomembranas para aumentar de forma significativa el rendimiento. Los nanomateriales presentan unas propiedades físicas y químicas únicas debido a su diminuto tamaño, lo que hace que resulten especialmente adecuados para la detección. Algunas de estas propiedades son unas ratios de superficie-volumen muy altas (una gran superficie de detección en un espacio reducido), una buena conductividad y una elevada resistencia mecánica. ConquerIons aprovecha el uso de las nanomembranas con el objetivo de desarrollar la próxima generación de nanosensores de alto rendimiento para toda una variedad de aplicaciones.
Objetivo
ConquerIons is seeking a definitive solution for the detection of ions in real scenarios by innovatively addressing the limitations of traditional ion-sensing concepts in terms of effectiveness, sensitiveness, robustness and downscaled platforms. The project proposes a new generation of voltammetric, amperometric and optical ion sensors based on calibration-free selective membranes inspired by conventional membranes used in the well-established potentiometry field but with a thickness at the nanoscale. The uniqueness of the dynamic electrochemical tuning of ion-transfer processes across these nano-membranes opens up a revolutionary approach that allows for the monitoring of ion concentration in a sample with unprecedented analytical performance. Thus, the project combines efforts from the synthetic chemistry, material science, nanoscience, electrochemistry and analytical chemistry disciplines resulting in a universal concept for the reliable detection of ions. ConquerIons is based on a research approach carefully designed mainly considering the following challenges: (i) the use of novel materials to afford a robust and universal detection; (ii) the implementation of thin-layer concepts of electrochemical and/or optical-sensing platforms to achieve reduced limits of detection and calibration-free methodology; (iii) the translation of the developed concepts to the single-entity scale (i.e. single nanoparticles) towards the study of ion-transfer processes employing, for the first time, ‘nanocoulometry’ readout; and (iv) exploitation of sensors from the laboratory context based on relevant cases as the next step towards the final use as daily smart informers operating in real scenarios. This latter purpose will lead to a series of extraordinary analytical applications from a long-term perspective related to very distinct fields, such as cell-scale therapies and speciation of trace ion levels in environmental analysis.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
30107 Murcia
España