Estudia
- Artes y humanidades
-
Ciencias
- Máster Erasmus Mundus en Recursos Biológicos Marinos
- Máster Universitario en Análisis de Datos para la Inteligencia de Negocios
- Máster Universitario en Biotecnología Alimentaria
- Máster Universitario en Biotecnología Aplicada a la Conservación y Gestión Sostenible de Recursos Vegetales
- Máster Universitario en Biotecnología del Medio Ambiente y la Salud
- Máster Universitario en Ciencias Analíticas y Bioanalíticas
- Máster Universitario en Conservación Marina
- Máster Universitario en Física Avanzada: Partículas, Astrofísica, Nanofísica y Materiales Cuánticos
- Máster Universitario en Modelización e Investigación Matemática, Estadística y Computación*
- Máster Universitario en Química Teórica y Modelización Computacional
- Máster Universitario en Química y Desarrollo Sostenible
- Máster Universitario en Recursos Geológicos e Ingeniería Geológica
- Ciencias de la salud
- Ciencias sociales y jurídicas
- Ingeniería y arquitectura
- Información, acceso y becas
Miniaturización y Automatización en Análisis
- Prácticas de Aula/Semina (6 Hours)
- Tutorías Grupales (4 Hours)
- Clases Expositivas (12.5 Hours)
La Química Analítica está evolucionando continuamente. Además de los avances en los grandes equipos e instrumentación de centros de alta tecnología hay un enorme interés por la obtención de información en cualquier momento, en cualquier sitio y por cualquiera. Por ello, además de un análisis centralizado surge, de forma paralela y con gran interés, un análisis descentralizado o análisis in situ, de campo, con dispositivos point-of-care en el caso de los análisis clínicos, o de forma más general point-of-need. Estos son de gran importancia para, por ejemplo, el control de enfermos crónicos desde su propia casa, el diagnóstico in situ de episodios de infarto, ictus..., el control de calidad de productos en el punto de venta, el seguimiento de la madurez de frutos en el punto de cosecha, etc. También hay un gran interés en el desarrollo de dispositivos que permitan el autoanálisis (deportistas) o el análisis de la calidad del aire que se respira, la detección de gluten en un restaurante, etc. por lo que los dispositivos deberían de ser portátiles y autónomos. Es por ello, que tendencias como la miniaturización de los dispositivos, la simplificación de las técnicas y los procedimientos así como la reducción de los costes son muy relevantes. La creciente implantación de estas tendencias en las herramientas y procesos analíticos está suponiendo una gran “revolución” en la Química Analítica. Hay muchos dispositivos basados en el empleo de smartphones, nanocanales que permiten la detección de ADN o proteínas, plataformas que se basan en materiales de muy bajo coste como el papel, tests multianalito que pueden dar información de forma ultrarápida como las tiras de flujo lateral para la detección de SARS-CoV-2, drones que son auténticos flying labs para la monitorización medioambiental, sensores en píldoras que pueden ingerirse...Esta importante y creciente descentralización de los análisis está implántandose de forma muy rápida en Química Analítica y en esta asignatura se revisarán distintos aspectos para adquirir los conocimientos necesarios, especialmente cuando se trata de productos muy atractivos comercialmente y pueden dar lugar a empresas de base tecnológica. Además se completará la visión de la Química Analítica, adquiriendo una visión crítica que permita la resolución de los importantes desafíos actuales.
Esta asignatura se encuadra dentro del módulo 2 optativo teórico del Máster. Este módulo ofrece 9 asignaturas, de las cuales hay que optar a 3. Aparte de esta asignatura, dentro de este módulo hay asignaturas aplicadas a un campo determinado de la Química Analítica: Análisis Clínicos y Farmacológicos, Análisis de Alimentos y Toxicológico, Análisis Medioambiental y Análisis Forense y asignaturas más concretas: proteómica cualitativa y cuantitativa, análisis basado en el uso de isótopos estables o de técnicas de bioconjugación así como el empleo de nanomateriales. El análisis descentralizado es muy útil, como se ha comentado en todas las aplicaciones, por lo que es un complemento muy adecuado de cualquier asignatura aplicada. Por otra parte, emplean en muchos casos técnicas de bioconjugacion (p.ej. los biosensores son un claro ejemplo), también nanomateriales para mejorar las prestaciones de la metodología y suelen validarse empleando otros principios de detección y por ello es una opción que completa perfectamente a cualquiera de ellas dando una visión actual y crítica, que es lo que se requiere hoy en día. En resumen, es una asignatura que completa perfectamente el módulo obligatorio y da una formación integral completando un currículo básico en técnicas analíticas y bioanalíticas, sea cual sea el enfoque elegido en la optatividad.
De acuerdo con el artículo 16 del R.D. 1393/2007, de 29 de octubre, por el que se establece la ordenación de las enseñanzas oficiales y el Real Decreto 861/2010, de 2 de julio, por el que se modifica el Real Decreto 1393/2007, de 29 de octubre, para acceder a las enseñanzas oficiales de Máster será necesario estar en posesión de un título universitario oficial español u otro expedido por una institución de educación superior perteneciente a otro Estado integrante del Espacio Europeo de Educación Superior que faculte en el mismo para el acceso a enseñanzas de Máster.
Asimismo, podrán acceder los titulados conforme a sistemas educativos ajenos al Espacio Europeo de Educación Superior sin necesidad de la homologación de sus títulos, previa comprobación por la Universidad de que aquellos acreditan un nivel de formación equivalente a los correspondientes títulos universitarios oficiales españoles y que facultan en el país expedidor del título para el acceso a enseñanzas de postgrado. El acceso por esta vía no implicará, en ningún caso, la homologación del título previo de que esté en posesión el interesado, ni su reconocimiento a otros efectos que el de cursar las enseñanzas de Máster.
En concreto, para cursar con éxito esta asignatura es recomendable tener bases conceptuales suficientes de Química Analítica Básica y Análisis Instrumental, dado que pueden servir como ejemplos diferentes metodologías analíticas que emplean diferentes sistemas de separación, detección así como diferentes aplicaciones.
Las competencias generales y básicas que se trabajarán en esta asignatura son:
- CG1: Demostrar capacidad de análisis y síntesis
- CG4: Poseer capacidad para llevar a cabo búsquedas en las distintas bases de datos científicas y ser capaz de gestionar adecuadamente la información obtenida
- CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
- CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
- CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
En cuanto las competencias específicas que se trabajarán en esta asignatura son:
- Conocer las tendencias más actuales de la Química Analítica y las razones de la implantación de dichas tendencias
- Valorar la importancia que tienen estas tendencias en el desarrollo dispositivos para análisis descentralizado y su alcance en las diferentes etapas del proceso analítico
- Evaluar de forma comparativa las características de diferentes dispositivos para análisis in situ y seleccionar el que mejor responda a las necesidades del problema que se desea resolver.
- Conocer el estado actual del análisis descentralizado y valorar las aplicaciones del mismo en campos del análisis como el clínico, alimentario o medioambiental.
Estas competencias, tanto generales como específicas, se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje, que se emplearán para evaluar el grado de consecución de las citadas competencias en este primer módulo obligatorio:
- RA-1.-El estudiante deberá conocer el contenido de las materias
- RA-2.- El estudiante deberá ser capaz de leer y entender trabajos científicos publicados en revistas internacionales y, por tanto, en inglés.
- RA-3.- El estudiante deberá ser capaz de redactar correctamente un trabajo sobre un tema de investigación concreto y presentarlo ante una audiencia especializada.
- RA-4.- El estudiante deberá ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos para la resolución de problemas complejos planteados en los seminarios.
- RA-5.- El estudiante deberá ser capaz de mostrar habilidad en el manejo de las técnicas de análisis empleadas en las prácticas de laboratorio.
- RA-6.- El estudiante será capaz de elaborar una memoria que refleje perfectamente el trabajo realizado en el laboratorio.
Los temas que serán desarrollados y trabajados por los estudiantes bajo la tutela y orientación del equipo docente dentro de la asignatura serán:
Tema 1. Evolución y tendencias actuales de la Química Analítica. Análisis centralizado y descentralizado. Estado actual del análisis in situ.
Tema 2. Características de las metodologías y de los dispositivos de análisis descentralizado. Propiedades relacionadas con la productividad.
Tema 3. Aplicaciones al análisis cualitativo y cuantitativo: falsos positivos, falsos negativos, sensibilidad, selectividad, límite de detección, límite de cuantificación.
Tema 4. Etapas del proceso analítico en plataformas de análisis descentralizado. Dispositivos "lab-on-a-chip". Nuevas estrategias de análisis.
Tema 5. Dispositivos miniaturizados. Plataformas de bajo coste. Dispositivos de respuesta rápida: ensayos de flujo lateral. Plataformas de multidetección.
Tema 6. Integración de plataformas analíticas con los elementos necesarios para la generación de productos comercializables. Aplicaciones en el campo clínico, alimentario o medioambiental.
- Actividades presenciales:
Los métodos de aprendizaje presenciales consistirán en sesiones expositivas del profesor y de los alumnos, prácticas de aula y prácticas de laboratorio. En las sesiones expositivas se favorecerá y valorará la participación de los estudiantes, ayudando las prácticas de aula a fijar los contenidos. Las prácticas de laboratorio se realizarán con el fin de entender claramente estas dos tendencias. Además se realizarán tutorías grupales para reforzar los contenidos tratados.
- Actividades no presenciales:
Trabajo autónomo
Cada alumno tendrá que revisar el material que se le facilita, con el fin de participar activamente en las clases expositivas así como realizar las tareas encomendadas de lectura y preparación de trabajos (de forma individual o en grupo), búsqueda de material… para la fijación de los distintos conceptos.
Los alumnos prepararán material relacionado con las clases expositivas para comentar en las mismas: evaluación de las tendencias según los trabajos publicados en un campo, aplicaciones del análisis descentralizado de gran interés, descripción de plataformas con características determinadas, búsqueda de productos comerciales relacionados..., exponiendo la información encontrada así como las conclusiones extraídas.
- Plan de Trabajo
La asignatura tiene 3 créditos que corresponden a 75 horas de trabajo total del alumno. La distribución de ese trabajo se muestra en la siguiente tabla:
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||||
Temas | Horas totales | Clase Expositiva | Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres | Prácticas de laboratorio /campo /aula de informática/ aula de idiomas | Prácticas clínicas hospitalarias | Tutorías grupales | Prácticas Externas | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo grupo | Trabajo autónomo | Total |
1 | 3 | 1 | 1 | 2 | 2 | |||||||
2 | 22 | 3 | 1 | 1 | 7 | 8 | 7 | 15 | ||||
3 | 11 | 2 | 1 | 2 | 5 | 4 | 9 | |||||
4 | 10 | 2 | 1 | 1 | 4 | 4 | 2 | 6 | ||||
5 | 17 | 2 | 1 | 1 | 4 | 8 | 5 | 13 | ||||
6 | 6 | 1 | 2 | 1 | 3 | 3 | 3 | |||||
6 | 1,5 | 1,5 | 4,5 | 4,5 | ||||||||
Total | 75 | 11 | 6 | 4 | 1,5 | 22,5 | 25 | 27,5 | 52,5 |
En la siguiente Tabla se muestra un resumen por modalidades docentes:
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 11 | 14,7 | 22,5 |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 6 | 8,0 | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | -- | -- | ||
Prácticas clínicas hospitalarias | -- | -- | ||
Tutorías grupales | 4 | 5,3 | ||
Prácticas Externas | -- | -- | ||
Sesiones de evaluación | 1,5 | 2 | ||
No presencial | Trabajo en Grupo | 25 | 33,3 | 52,5 |
Trabajo Individual | 27,5 | 36,7 | ||
Total | 75 |
Actividades en el aula.
Se evaluará la participación en las clases y seminarios, motivada por el profesor a través de preguntas directas de contestación inmediata y cuestiones a resolver en clases futuras, especialmente en las tutorías grupales donde se expondrán y debatirán trabajos relacionados con los contenidos de la asignatura. El peso de esta actividad en la nota final será del 20%.
Prueba objetiva
Se evaluará el grado de consecución de los objetivos propuestos. El peso de esta parte en la nota final será del 80%.
Actividad | Criterios de evaluación | Instrumento | Peso (%) | |
Examen |
| Prueba escrita | 80 | |
Tutorías grupales y prácticas de aula |
| Elaboración de trabajos individuales/en grupo que serán comentados con el profesor y el resto de los compañeros de la clase durante las sesiones de tutorías grupales y prácticas de aula | 20 |
La convocatoria extraordinaria se evaluará con una prueba escrita objetiva que en este caso supondrá el 100% de la nota.
Bibliografía y documentación complementaria:
Libros:
- Analytical Chemistry, a modern approach to analytical science, R.Kellner, J.-M.Mermet, M.Otto, M.Valcárcel, H.M.Widmer, Wiley-VCH, Weimheim, 2004. ISBN 3-527-30590-4.
- Encyclopedia of Analytical Chemistry: Applications, Theory and Instrumentation. R.A. Meyer and J. Wiley, Chichester, 2006. Print ISBN 97804719.Online ISBN: 9780470027318.
- Miniaturization of Analytical Systems, Principles, Designs and Applications, A.Ríos, A.Escarpa, B.Simonet, John Wiley Sons, New York, 2009.ISBN: 978-0-470-06110-7.
- Springer Handbook of Nanotechnology, B.Bushan, CRC Press, Boca Raton, 2004. ISBN: 3-540-01218-4.
- Laboratory methods in dynamic electroanalysis, M.T.Fernández-Abedul, Elsevier, 2019. Paperback ISBN: 9780128159323, eBook ISBN: 9780128159330.
Capítulos de libros:
- Miniaturised devices: electrochemical capillary electrophoresis microchips for clinical application, M.Castaño-Álvarez, M.T.Fernández-Abedul, A.Costa-García, Wilson & Wilson’s Comprehensive Analytical Chemistry, Vol. 49: Electrochemical Sensor Analysis, chapter 34. Ed. S.Alegret , A.Merkoci, Elsevier, The Netherlands, 2007.
- “Lateral flow biosensors based on gold nanoparticles”, L. Rivas, A. de la Escosura-Muñiz, J. Pons, A. Merkoçi. Gold Nanoparticles in Analytical Chemistry (comprehensive Analytical Chemistry). Editorial: Elsevier (Ed. M. Valcárcel and A.I. López-Lorente). Hardcover ISBN: 9780444632852 eBook ISBN: 9780444632869; Fecha publicación: 21 Octubre 2014. Capítulo 14 (2014) 569-605.
- “Protein and DNA electrochemical sensing using anodized aluminum oxide nanochannel arrays”. A. de la Escosura-Muñiz, M. Espinoza Castañeda, A. Merkoçi. Nanoporous Alumina: fabrication, structure, properties and applications. Editorial: Springer (Ed. D. Losic and A. Santos). ISBN 978-3-319-20334-8. Capítulo 9 (2015) 271-291.
Artículos científicos / revisiones
- "Disposable sensors in diagnostics, food and environmental monitoring", C. Dincer, R. Bruch, E.C. Rama, M.T. Fernández-Abedul, A. Merkoçi, A. Manz, G.A.Urban, F.Güder, Advanced Materials. Mat. (2019, 1806739, on line), (open access). ISSN: 1473-0197.
- "Nanochannels preparation and application in biosensing". A. de la Escosura-Muñiz, A. Merkoçi. ACS Nano, 2012, 6, 7556-7583.
- "Paper-based nanobiosensors for diagnostics". C. Parolo, A. Merkoçi. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 450-457.
- "Mobile phone-based biosensing: an emerging diagnostic and communication technology". D. Quesada-González, A. Merkoçi. Biosensors and Bioelectronics, 2017, 92, 549-56.
A lo largo de la asignatura se indicará a los alumnos la referencia de artículos científicos y páginas /videos de interés para el tema desarrollado con los que el alumno deberá de trabajar.