RESUMEN En el comienzo de la historia del grafeno, el óxido de grafeno representaba únicamente un paso intermedio en la metodología para la obtención de láminas de grafeno. Sin embargo, resultados posteriores en la investigación de este material mostraron que el óxido de grafeno exhibe una estructura con defectos y grupos funcionales que le confieren propiedades únicas. Dada la versatilidad de su superficie, se han propuesto distintas vías de funcionalización que han resultado en la obtención de gran variedad de materiales híbridos. En este trabajo, presentamos la obtención y caracterización de tres materiales funcionalizados basados en láminas de óxido de grafeno decoradas con nanopartículas de plata, dióxido de titanio e hidroxiapatita. Estas nanoestructuras fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopía Raman y microscopía electrónica de transmisión. De forma particular se estudió la mejora en las propiedades térmicas del grafeno oxidadonanopartículas de plata mediante análisis termogravimétrico (TGA), la mejora de las señales Raman mediante el mecanismo químico de SERS en el material decorado con dióxido de titanio y se realizó un ensayo de viabilidad celular MTT, en el que se observó que no presentaba citotoxicidad el grafeno oxidado decorado con hidroxiapatita obtenido al usar urea para la precipitación del biocerámico.

ABSTRACT In the early history of graphene, graphene oxide represented only an intermediate step in the methodology for obtaining graphene sheets. However, subsequent results of the investigation of this material showed that graphene oxide exhibits a structure with defects and functional groups that give it unique properties. Given the versatility of its surface, different functionalization routes have been proposed that have resulted in obtaining a wide variety of hybrid materials. In this work, we present the obtaining and characterization of three functionalized materials based on graphene oxide sheets decorated with nanoparticles of silver, titanium dioxide and hydroxyapatite. These nanostructures were characterized by X-ray diffraction, Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. In particular, the improvement in the thermal properties of oxidized graphene-silver nanoparticles was studied through thermogravimetric analysis (TGA), the improvement of Raman signals through the chemical mechanism of SERS in the material decorated with titanium dioxide and a MTT cell viability assay, in which it was observed that the oxidized graphene decorated with hydroxyapatite obtained using urea did not present cytotoxicity.

RESUMEN Los organismos vivos están formados por nanoestructuras ensambladas de manera automática. Por ello, la capacidad de controlar tallas, formas, texturas o funciones químicas, a través de la nanotecnología, ha dado lugar a un sinnúmero de posibilidades en el área de aplicaciones biomédicas. Una de las principales aproximaciones en este campo, también conocida como nanomedicina, es la producción de nanopartículas biomiméticas, que hacen uso tanto de productos naturales como de materiales bioinspirados. Las comunicaciones célula-célula dependen fuertemente de arreglos moleculares desplegados en la superficie celular en el contexto de bicapas lipídicas. Por ello, el mimetismo de estos recubrimientos ha ganado un gran interés durante las últimas décadas. En este trabajo resumimos los fundamentos y métodos asociados con esta estrategia, enfocándonos principalmente en la entrega de fármacos y vacunas. Asimismo, se discuten los retos y oportunidades en este campo, en conjunto con algunos trabajos ilustrativos.

ABSTRACT Living organisms are made of self-assembled nanostructures. Therefore, the control of sizes, shapes, textures, or chemical functions during chemical synthesis, as managed by nanotechnology, leads to a myriad of possibilities in the field of biomedical applications. One of the main approaches in this area, also known as nanomedicine, is the production of biomimetic nanoparticles, which take profit from either natural products or bioinspired materials. Cell-cell communications are strongly dependent on molecular arrays displayed at the cell surface in the context of lipid bilayers. Therefore, the mimicry of such coatings has gained great interest during the last decades. Herein we summarize the rationale and the methodologies related to this approach, with a special focus on the delivery of drugs and vaccines. The challenges and opportunities in this area, along with some selected examples will be discussed as well.

Abstract Introduction: Aquasome is a self-assembled nanoparticulate carrier system with three layers. The system is made up of a polyhydroxy oligomer-coated inner nanocrystalline solid core. Adsorbed on the coated layer are drug molecules or biochemically active compounds. Self-assembly in this sense refers to the independent formation of molecules into organised, long-lasting, and non-covalently bonded patterns.This paper gives an overview of aquasome formation, covering structural properties, formulation methodologies, and the benefits and drawbacks of this novel drug delivery technology. The article primarily addresses the formulation processes used to create self-assembled nanostructures and their various possible applications. Method: Several online databases, including Science Direct, Medline, Web of Science, Google Scholar and Scopus, were used in the literature search. The datasets were searched for entries of studies up to July, 2023. The review paper especially addresses many elements of aquasome formation by various researchers employing methods/modified techniques such as co-precipitation, self-precipitation, sputtering, and and so forth. It also illustrates a variety of fields of therapy in which aquasome has been recognised to have a major influence, such as oxygen and extract carrier. Results: The solid core is responsible for providing structural stability, while the oligomeric coating is crucial for safeguarding against dehydration and stabilising the bioactive molecules. This biodegradable drug delivery vehicle at the nanoscale level exhibits a tendency to accumulate in the liver and muscles. The non-modification of drug adsorption onto the aquasome surface facilitates prompt pharmacological response by allowing unobstructed receptor recognition at the action site. Conclusions: Aquasome, a three-layered self-assembled molecule, is a simple yet new drug delivery system with promising carrier potentials to increase the solubility and bioavailability of poorly soluble drugs. Despite a host of challenges, such as time consumption, sophisticated processes, safety, and expensive research costs, aquasome may emerge as an alternative vesicular carrier in the future.

Resumen Introducción: Aquasome es un sistema portador de nanopartículas autoensamblado con tres capas. El sistema se compone de un núcleo sólido nanocristalino interno recubierto de oligómero polihidroxilado. Adsorbidas en la capa recubierta se encuentran moléculas de fármacos o compuestos bioquímicamente activos. El autoensamblaje en este sentido se refiere a la formación independiente de moléculas en patrones organizados, de larga duración y con enlaces no covalentes. nueva tecnología de administración de fármacos. El artículo aborda principalmente los procesos de formulación utilizados para crear nanoestructuras autoensambladas y sus diversas aplicaciones posibles. Método: En la búsqueda bibliográfica se utilizaron varias bases de datos en línea, incluidas Science Direct, Medline, Web of Science, Google Scholar y Scopus. Se realizaron búsquedas en los conjuntos de datos en busca de entradas de estudios hasta julio de 2023. El documento de revisión aborda especialmente muchos elementos de la formación de aquasomas por parte de varios investigadores que emplean métodos/técnicas modificadas como la coprecipitación, la autoprecipitación, la pulverización catódica, etc. También ilustra una variedad de campos de terapia en los que se ha reconocido que el aquasoma tiene una gran influencia, como el oxígeno y el transporte de extractos. Resultados: El núcleo sólido es responsable de brindar estabilidad estructural, mientras que el recubrimiento oligomérico es crucial para proteger contra la deshidratación y estabilizar las moléculas bioactivas. Este vehículo de administración de fármacos biodegradable a escala nanométrica muestra una tendencia a acumularse en el hígado y los músculos. La no modificación de la adsorción del fármaco en la superficie del aquasoma facilita una respuesta farmacológica rápida al permitir el reconocimiento sin obstrucciones del receptor en el sitio de acción. Conclusiones: Aquasome, una molécula autoensamblada de tres capas, es un sistema de administración de fármacos simple pero nuevo con un prometedor potencial de transporte para aumentar la solubilidad y la biodisponibilidad de fármacos poco solubles. A pesar de una serie de desafíos, como el consumo de tiempo, los procesos sofisticados, la seguridad y los altos costos de investigación, el aquasome puede surgir como un vehículo vesicular alternativo en el futuro.

RESUMEN Existe un interés global en la detección de gases tóxicos, para la protección del medio ambiente y los seres humanos. Se han desarrollado múltiples estudios enfocados en el uso de sensores de gases basados en óxidos metálicos, como es el óxido de zinc (ZnO), el cual presenta propiedades electrónicas específicas como sensor de gases por ser un semiconductor tipo n y bajo costo de producción. El objetivo de este trabajo fue analizar el uso de nanoestructuras de ZnO, para la fabricación de sensores del gas ácido sulfhídrico (H2S), así como las técnicas de obtención más comunes de dichas estructuras. Las características de las nanoestructuras de óxido de zinc (NE´s-ZnO) varían por efecto del método de obtención, generando diferentes morfologías y tamaño, que impactan en la capacidad de detección de gas (0.5 ppm a 600 ppm) y en el rango de temperatura que se requiere. Los avances en la generación de diversas NE´s-ZnO facilitarán la posibilidad de generar sensores que puedan ser utilizados en detectores portátiles y operen a temperatura ambiente, lo cual es un reto actual.

ABSTRACT There is a global interest in the detection of toxic gases for the protection of the environment and human beings, using low-cost and easy-to-use sensors. Multiple studies have focused on the use of gas detectors based on metal oxides, such as zinc oxide (ZnO), which has specific electronic properties as a gas detector because it is an n-type semiconductor and it has a low production cost. The objective of this work was to analyze the use of ZnO nanostructures for the manufacturing of hydrogen sulfide (H2S) gas sensors, as well as the most common techniques for obtaining these structures. The characteristics of zinc oxide nanostructures (NE´s-ZnO) vary due to the effect of the obtaining method, generating different morphologies and sizes, which impacts gas detection performance (0.5 ppm up to 600 ppm) and in the temperature range that is required. Advances in the design of various NE’s-ZnO will have the possibility of generating sensors that can be used in portable detectors and operate at room temperature, which is a current challenge.

RESUMEN Introducción: La dexametasona es un tipo de fármaco considerado como un esteroide. Pertenece a una clase de medicamentos conocidos como corticosteroides. Objetivo: Este estudio tiene como objetivo desarrollar un sensor electroquímico de dexametasona en una muestra farmacéutica utilizando electrodos modificados con nanoestructuras de MnO2 y óxido de grafeno reducido (MnO2/rGO). Los electrodos de carbono vítreo (GCE), que se utilizaron para fabricar las nanoestructuras de GO, se modificaron primero mediante una técnica de Hummers modificada antes de ser reducidos electroquímicamente. Métodos: Los nanomateriales de MnO2 se depositaron electroquímicamente sobre rGO/GCE. La investigación estructural por SEM indicó el desarrollo vertical del cristal tetragonal de las nanoestructuras de -MnO2 en las nanoestructuras de rGO pulverizadas. Resultados: En virtud de la elevada área superficial del compuesto, los múltiples sitios activos expuestos y el efecto sinérgico del MnO2 y el rGO, la reacción electrocatalítica a la dexametasona del MnO2/rGO/CPE demostró ser amplia, selectiva, estable y sensible en pruebas electroquímicas mediante amperometría. Se estableció que el rango lineal, las sensibilidades y el límite de detección del sensor son de 0 a 260 µM, 4,6153µA/µM y 0,005 µM, respectivamente. Se probó la precisión y aplicabilidad del MnO2/rGO/CPE en la determinación de dexametasona en muestras farmacológicas y de orina humana. Conclusión: Los resultados revelaron que el sensor es capaz de preparar una recuperación aceptable (96,34%) y una RSD (3,58%), lo que sugiere que podría utilizarse como un sensor fiable de dexametasona en muestras clínicas. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - Investigación de los resultados del tratamiento. Introducción esteroide corticosteroides Objetivo MnO MnO2/rGO. MnO2rGO MnOrGO MnO2/rGO . (MnO2/rGO) GCE, GCE , (GCE) GO Métodos rGOGCE rGO/GCE -MnO pulverizadas Resultados compuesto MnO2rGOCPE MnOrGOCPE CPE amplia selectiva amperometría lineal 26 µM 46153µAµM µAµM 4 6153µA µA 0005 005 0,00 respectivamente humana Conclusión 96,34% 9634 96 34 (96,34% 3,58%, 358 3,58% 3 58 (3,58%) clínicas II tratamiento (MnO2/rGO (GCE rGOCPE 2 000 00 0,0 96,34 963 9 (96,34 35 3,58 5 (3,58% 0, 96,3 (96,3 3,5 (3,58 96, (96, 3, (3,5 (96 (3, (9 (3 (

ABSTRACT Introduction: Dexamethasone is a type of drug that is considered a steroid. It belongs to a class of drugs known as corticosteroids. Objective: Develop an electrochemical sensor of dexamethasone in a pharmaceutical sample using electrodes modified with nanostructures of MnO2 and reduced graphene oxide (MnO2/rGO). The glassy carbon electrodes (GCE) used to make the GO nanostructures were first modified using a modified Hummers technique before electrochemically reduced. Methods: MnO2 nanomaterials were electrochemically deposited on rGO/GCE. SEM structural investigation indicated vertical tetragonal crystal development of -MnO2 nanostructures in sprayed rGO nanostructures. Results: Because of the high composite surface area, multiple exposed active sites, and the synergistic effect of MnO2 and rGO, the electrocatalytic reaction to dexamethasone of MnO2/rGO/CPE was shown to be broad, selective, stable, and sensitive in electrochemical tests using amperometry. It was established that the linear range, sensitivities, and detection limit of the sensor are 0 to 260 µM, 4.6153µA/µM and 0.005 µM, respectively. The MnO2/rGO/CPE was tested for accuracy and applicability in determining dexamethasone in pharmacological and human urine samples. Conclusion: The results revealed that the sensor could prepare acceptable recovery (96.34%) and RSD (3.58%), suggesting that it could be used as a reliable dexamethasone sensor in clinical samples. Level of evidence II; Therapeutic studies - Investigation of treatment outcomes. Introduction steroid corticosteroids Objective MnO MnO2/rGO. MnO2rGO MnOrGO MnO2/rGO . (MnO2/rGO) GCE (GCE Methods rGOGCE rGO/GCE -MnO Results area sites MnO2rGOCPE MnOrGOCPE CPE broad selective stable amperometry range sensitivities 26 µM 46153µAµM µAµM 4 6153µA µA 0005 005 0.00 respectively samples Conclusion 96.34% 9634 96 34 (96.34% 3.58%, 358 3.58% , 3 58 (3.58%) II outcomes (MnO2/rGO rGOCPE 2 000 00 0.0 96.34 963 9 (96.34 35 3.58 5 (3.58% 0. 96.3 (96.3 3.5 (3.58 96. (96. 3. (3.5 (96 (3. (9 (3 (

RESUMO Introdução: A dexametasona é um tipo de medicamento considerado um esteróide. Pertence a uma classe de medicamentos conhecida como corticosteróides. Objetivo: Este estudo teve como objetivo desenvolver um sensor eletroquímico de dexametasona em uma amostra farmacêutica utilizando eletrodos modificados com nanoestruturas de MnO2 e óxido grafeno reduzido (MnO2/rGO). Os eletrodos de carbono vítreo (GCE), que foram utilizados para fazer as nanoestruturas GO, foram primeiramente alterados através de uma técnica Hummers modificada antes de serem reduzidos eletroquimicamente. Métodos: Os nanomateriais de MnO2 foram depositados eletroquimicamente no rGO/GCE. A investigação estrutural do SEM indicou o desenvolvimento vertical do cristal tetragonal de -MnO2 nanoestruturas em nanoestruturas de rGO pulverizadas. Resultados: Em virtude da alta área de superfície composta, dos múltiplos locais ativos expostos e do efeito sinérgico de MnO2 e rGO, a reação eletrocatalítica à dexametasona de MnO2/rGO/CPE mostrou ser ampla, seletiva, estável e sensível nos testes eletroquímicos utilizando a amperometria. Foi estabelecido que o alcance linear, sensibilidades e limite de detecção do sensor são de 0 a 260 µM, 4,6153µA/µM e 0,005 µM, respectivamente. O MnO2/rGO/CPE foi testado para precisão e aplicabilidade na determinação de dexametasona em amostras farmacológicas e de urina humana. Conclusão: Os resultados revelaram que o sensor é capaz de preparar uma recuperação aceitável (96,34%) e RSD (3,58%), sugerindo que ele poderia ser usado como um sensor de dexametasona confiável em amostras clínicas. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - Investigação dos resultados do tratamento. Introdução esteróide corticosteróides Objetivo MnO MnO2/rGO. MnO2rGO MnOrGO MnO2/rGO . (MnO2/rGO) GCE, GCE , (GCE) GO Métodos rGOGCE rGO/GCE -MnO pulverizadas Resultados composta MnO2rGOCPE MnOrGOCPE CPE ampla seletiva amperometria linear 26 µM 46153µAµM µAµM 4 6153µA µA 0005 005 0,00 respectivamente humana Conclusão 96,34% 9634 96 34 (96,34% 3,58%, 358 3,58% 3 58 (3,58%) clínicas II tratamento (MnO2/rGO (GCE rGOCPE 2 000 00 0,0 96,34 963 9 (96,34 35 3,58 5 (3,58% 0, 96,3 (96,3 3,5 (3,58 96, (96, 3, (3,5 (96 (3, (9 (3 (

RESUMEN Introducción: La prednisolona hace que se inhiban los impulsos proinflamatorios y se promuevan las señales antiinflamatorias. Como resultado, altera la forma en que el sistema inmunológico del cuerpo reacciona a ciertas enfermedades. Sin embargo, la Agencia Mundial Antidopaje ha prohibido el SNP y otros glucocorticosteroides. Utilizando un nanocompuesto de oro, nanopartículas de polipirrol y nanotubos de carbono sintetizados (Au-PPy NPs@CNTs), se puede desarrollar un sensor electroquímico. Objetivo: Desarrollar un sensor electroquímico para detectar la prednisolona. Método: Se sintetizó químicamente el nanocompuesto Au-PPy NPs@CNTs con una superficie de electrodo de carbono vítreo (GCE) modificada. Resultados: Según los datos del SEM, se comprobó que el nanocompuesto estaba compuesto de Au NPs y NPs de PP amorfo y depositados en tubos fuertemente enredados en una red de CNTs. El amplio rango lineal y el bajo límite de detección de Au-PPy NPs@CNTs/GCE como sensores de prednisolona se atribuyeron al rendimiento catalítico combinado de las nanoestructuras de Au y PPy NPs@CNTs. Conclusión: Los resultados de la detección de prednisolona en cada muestra mediante el método amperométrico indicaron una buena precisión. Se exploró la exactitud y precisión de las Au-PPy NPs@CNTs/GCE para la detección de prednisolona en muestras de sangre preparadas a partir de 5 jóvenes atletas de entre 20 y 24 años de edad que utilizaban tabletas de prednisolona (RSD inferior al 4,25%). Además de controlar las concentraciones de prednisolona en el suero de los deportistas, Au-PPy NPs@CNTs/GCE puede utilizarse como un sensor fiable de prednisolona. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento. Introducción antiinflamatorias resultado enfermedades embargo glucocorticosteroides oro AuPPy NPs@CNTs, NPsCNTs , CNTs NPs@CNTs) Objetivo Método GCE (GCE modificada Resultados SEM NPsCNTsGCE Conclusión 2 RSD 4,25%. 425 4,25% . 4 25 4,25%) deportistas II tratamiento 42 4,25 4,2 4,

ABSTRACT Introduction: Prednisolone causes pro-inflammatory impulses to be inhibited and anti-inflammatory signals to be promoted. As a result, it alters how the body's immune system reacts to certain diseases. The World Anti-Doping Agency, however, has banned SNP and other glucocorticosteroids. An electrochemical sensor can be developed using a gold nanocomposite, polypyrrole nanoparticles and synthesized carbon nanotubes (Au-PPy NPs@CNTs). Objective: Develop an electrochemical sensor to detect prednisolone. Method: Au-PPy NPs@CNTs nanocomposite was chemically synthesized with a modified glassy carbon electrode (GCE) surface. Results: According to SEM data, the nanocomposite was composed of amorphous Au NPs, and PPy NPs deposited in tubes strongly entangled in a CNTs network. The wide linear range and low detection limit of the Au-PPy NPs@CNTs/GCE as prednisolone sensors were attributed to the combined catalytic performance of the Au and PPy NPs@CNTs nanostructures. Conclusion: The results of prednisolone detection in each specimen using the amperometric method indicated good accuracy. The accuracy and precision of Au-PPy NPs@CNTs/GCE for prednisolone detection were explored in blood samples from 5 young athletes aged 20-24 years who used prednisolone tablets (RSD less than 4.25%). In addition to monitoring prednisolone concentrations in athletes’ serum, Au-PPy NPs@CNTs/GCE can be used as a reliable prednisolone sensor. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigating treatment outcomes. Introduction proinflammatory pro inflammatory antiinflammatory anti promoted result bodys body s diseases AntiDoping Anti Doping Agency however glucocorticosteroids AuPPy NPs@CNTs. NPsCNTs . NPs@CNTs) Objective Method GCE (GCE surface Results data network NPsCNTsGCE nanostructures Conclusion 2024 20 24 20-2 RSD 4.25%. 425 4.25% 4 25 4.25%) serum II outcomes 202 2 20- 42 4.25 4.2 4.

RESUMO Introdução: A prednisolona faz com que os impulsos pró-inflamatórios sejam inibidos e os sinais anti-inflamatórios sejam promovidos. Como resultado, ela altera a forma como o sistema imunológico do corpo reage a certas doenças. A Agência Mundial Antidoping, no entanto, proibiu o SNP e outros glucocorticoesteroides. Usando um nanocomposto de ouro, nanopartículas de polipirrol e nanotubos de carbono sintetizados (Au-PPy NPs@CNTs), um sensor eletroquímico pode ser desenvolvido. Objetivo: Desenvolver um sensor eletroquímico para detectar a prednisolona. Método: O nanocompósito Au-PPy NPs@CNTs foi sintetizado quimicamente com uma superfície de eletrodo de carbono vítreo modificado (GCE). Resultados: De acordo com dados da SEM, o nanocomposto foi descoberto como sendo composto de Au NPs e NPs de PPy amorfo, depositados em tubos fortemente emaranhados em uma rede de CNTs. O amplo alcance linear e o baixo limite de detecção do Au-PPy NPs@CNTs/GCE como sensores de prednisolona foram atribuídos ao desempenho catalítico combinado das nanoestruturas de Au e PPy NPs@CNTs. Conclusão: Os resultados da detecção de prednisolona em cada espécime usando o método de amperometria indicaram boa precisão. A precisão e a acurácia de Au-PPy NPs@CNTs/GCE para a detecção de prednisolona foram exploradas em amostras de sangue preparadas de 5 atletas jovens de 20 a 24 anos que usaram comprimidos de prednisolona (RSD inferior a 4,25%). Além de monitorar as concentrações de prednisolona no soro dos atletas, Au-PPy NPs@CNTs/GCE pode ser usado como um sensor confiável de prednisolona. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento. Introdução próinflamatórios pró inflamatórios antiinflamatórios anti promovidos resultado doenças Antidoping entanto glucocorticoesteroides ouro AuPPy NPs@CNTs, NPsCNTs , CNTs NPs@CNTs) desenvolvido Objetivo Método GCE. GCE . (GCE) Resultados SEM amorfo NPsCNTsGCE Conclusão 2 RSD 4,25%. 425 4,25% 4 25 4,25%) II tratamento (GCE 42 4,25 4,2 4,

RESUMEN Introducción: Varios atletas hacen uso de esteroides como la nandrolona con el objetivo de hipertrofia muscular y aumento de rendimiento. La presente investigación se centró en el desarrollo de una nanoestructura de GO-TiO2 como sensor electroquímico para la detección de nandrolona (ND) como agente dopante. Objetivo: Desarrollar un electrodo de nanocompuesto de óxido de grafito y pasta de carbono modificado (TiO2-GO/CPE) como biosensor electroquímico para la detección de esteroides anabólicos en la orina de atletas. Métodos: Se empleó el enfoque hidrotérmico para hacer nanocompuestos de GO-TiO2, mientras que el enfoque de Hummers modificado se utilizó para hacer nanofilamentos de GO. Resultados: La interacción de las nanoestructuras de TiO2 con el GOES dio lugar al anclaje de las nanopartículas de TiO2 en la superficie de los nanofilamentos de GO, tal y como demostraron las investigaciones estructurales del nanocompuesto generado mediante SEM. El enfoque de DPV se utilizó para investigar las propiedades electroquímicas de un sensor de esteroides anabólicos, que reveló una respuesta estable y selectiva a los esteroides anabólicos, así como un rendimiento superior a los sensores de esteroides anabólicos reportados anteriormente. Conclusión: Los valores de RSD oscilaron entre el 3,20% y el 4,45%, lo que indica que el sensor electroquímico de esteroides anabólicos desarrollado puede utilizarse como una técnica de detección viable para identificar esteroides anabólicos en fluidos biológicos humanos. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento. Introducción GOTiO2 GOTiO GO TiO GO-TiO ND (ND dopante Objetivo TiO2GO/CPE TiO2GOCPE TiOGOCPE GO/CPE CPE (TiO2-GO/CPE Métodos GOTiO2, TiO2, Resultados SEM anteriormente Conclusión 320 3 20 3,20 445 4 45 4,45% humanos II tratamiento TiO2GO GOCPE 32 2 3,2 44 4,45 TiOGO 3, 4,4 4,

ABSTRACT Introduction: Several athletes use steroids such as nandrolone aiming at muscle hypertrophy and performance gain. The current research focused on developing a GO-TiO2 nanostructure as an electrochemical sensor for detecting Nandrolone (ND) like doping agents. Objective: Develop a graphene oxide and carbon paste-modified TiO2 nanocomposite electrode (TiO2-GO/CPE) as an electrochemical biosensor for the detection of anabolic steroids in the urine of athletes. Methods: The hydrothermal approach was employed to make GO-TiO2 nanocomposites, while the modified Hummers approach was used to make GO nanofilaments. Results: The interaction of TiO2 nanostructures with GOES resulted in the anchoring of TiO2 nanoparticles on the surface of GO nanowires, as demonstrated by structural investigations of the generated nanocomposite using SEM. The DPV approach was used to investigate the electrochemical properties of an anabolic steroid sensor, which revealed a stable and selective response to anabolic steroids and superior performance to previously reported anabolic steroid sensors. Conclusion: RSD values ranged from 3.20% to 4.45%, indicating that the developed electrochemical anabolic steroid sensor can be used as a viable detection technique to identify anabolic steroids in human biological fluids. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes. Introduction gain GOTiO2 GOTiO TiO GO-TiO ND (ND agents Objective pastemodified paste TiO2GO/CPE TiO2GOCPE TiOGOCPE GO/CPE CPE (TiO2-GO/CPE Methods nanocomposites nanofilaments Results nanowires SEM sensors Conclusion 320 3 20 3.20 445 4 45 4.45% fluids II outcomes TiO2GO GOCPE 32 2 3.2 44 4.45 TiOGO 3. 4.4 4.

RESUMO Introdução: Vários atletas fazem uso de esteróides como nandrolone visando a hipertrofia muscular e ganho de performance. A pesquisa atual se concentrou no desenvolvimento de uma nanoestrutura GO-TiO2 como um sensor eletroquímico para detecção de Nandrolone (ND) como agente dopante. Objetivo: Desenvolver um eletrodo de nanocomposto de óxido de grafite e pasta de carbono modificado (TiO2-GO/CPE) como um biossensor eletroquímico para a detecção de esteróides anabólicos na urina de atletas. Métodos: A abordagem hidrotérmica foi empregada para fazer nanocompósitos de GO-TiO2, enquanto a abordagem Hummers modificada foi usada para fazer nanofilamentos de GO. Resultados: A interação das nanoestruturas de TiO2 com GOES resultou na ancoragem de nanopartículas de TiO2 na superfície dos nanofilamentos de GO, como demonstrado pelas investigações estruturais do nanocomposto gerado usando SEM. A abordagem DPV foi utilizada para investigar as propriedades eletroquímicas de um sensor de esteróides anabólicos, que revelou uma resposta estável e seletiva aos esteróides anabólicos, bem como um desempenho superior ao dos sensores de esteróides anabólicos anteriormente relatados. Conclusão: Os valores de RSD variaram de 3,20% a 4,45%, indicando que o sensor de esteróides anabolizantes eletroquímicos desenvolvido pode ser usado como uma técnica de detecção viável para identificar esteróides anabolizantes em fluidos biológicos humanos. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento. Introdução performance GOTiO2 GOTiO GO TiO GO-TiO ND (ND dopante Objetivo TiO2GO/CPE TiO2GOCPE TiOGOCPE GO/CPE CPE (TiO2-GO/CPE Métodos GOTiO2, TiO2, Resultados SEM relatados Conclusão 320 3 20 3,20 445 4 45 4,45% humanos II tratamento TiO2GO GOCPE 32 2 3,2 44 4,45 TiOGO 3, 4,4 4,

Abstract: Herein we present the state of the art regarding the study of nanomaterials devoted to drug delivery and detection systems. In view of the important developments on the design and synthesis of different nanomaterials, in the last decades these systems have been employed in biomedical applications, having a significant impact in this field. Specifically, the study of cage-like nanostructures formed by 24 atoms (or more) has attracted the attention of several research groups, since these materials present outstanding physicochemical properties, among other features. These systems have been repeatedly proposed as effective nanomaterials in applications devoted to the detection and delivery of a wide range of drugs. The review is focused on the most relevant theoretical findings obtained through computational methodologies, specifically by density functional theory (DFT) calculations. The study of this type of nanomaterials through DFT computational methods has been a successful strategy, since the approach has impacted positively in a better design and evaluation of several materials’ properties. The above has guided the experimental synthesis of these nanomaterials to be used over real biological systems.

Resumen: Este artículo de revisión presenta el panorama actual del estudio de nanomateriales para aplicaciones relacionadas con la administración y detección de fármacos. Debido a los grandes avances en la fabricación y síntesis de nanomateriales, desde hace algunas décadas, estos sistemas aplicados al campo biomédico han constituido una revolución. En específico y debido a sus extraordinarias características fisicoquímicas, el estudio de pequeñas nanoestructuras con geometrías de jaulas cerradas de 24 átomos ha sido la motivación de un intenso trabajo desde la ciencia básica. Más aún, de entre las diversas potenciales áreas tecnológicas, estos sistemas han sido recurrentemente propuestos en aplicaciones relacionadas con la administración y detección de fármacos. Este trabajo de revisión se enfoca en los hallazgos teóricos más relevantes obtenidos por metodologías computacionales y más precisamente utilizando la teoría de funcionales de la densidad (TFD). El estudio de estos nanomateriales por métodos computacionales TDF ha constituido una estrategia exitosa, pues ha ayudado a mejorar el diseño de estos y a evaluar sus diversas propiedades. Estos hallazgos teóricos han guiado la síntesis y aplicación en sistemas biológicos reales.

Abstract: Nobel-metal based bimetallic nanoparticles (BNPs) are composed of two different metals presenting heteroatom interactions. In these nanomaterials it is possible to tune the relative composition that allows for the modulation of electronic and catalytic properties. They are of great interest for their technological and industrial applications due to their catalytic properties which may exceed those of their monometallic analogue structures. A theoretical perspective on the electronic, stability and reactivity related properties of gold, ruthenium and Au-Ru nanoparticles is presented herein. This analysis considered the use of first-principles methods and the cluster approach to get a physical insight into the novel properties that arise from the combination of two metals in the nano and sub-nano scale. Au-Ru BNPs may present a higher catalytic efficiency than the monometallic structures due to the synergy between the metals in the CO oxidation reaction. However, the effect of Ru over the Au-based NPs on their enhanced catalytic activity is not well understood. A density functional theory (DFT) study of one Au-Ru cluster model was performed to analyze its electronic properties and to gain a better understanding in the stability of structures with various metal compositions. Based on the computed mixing enthalpy, the Au-Ru cluster with a core-shell type morphology and a relative composition close to 1:0.75 was determined as the most stable one. Finally, a CO oxidation reaction pathway different from that determined for Au-NPs was presented for the free particle occurring in the Au-Ru interface. O2 may undergo adsorption on a Ru site through a dissociative process. The computed CO oxidation barrier height is lower than that found for the monometallic Ru clusters but is higher than that determined for Au clusters. This study will guide further research on this kind of model nanostructures in heterogeneous catalysis.

Resumen: Las nanopartículas bimetálicas (BNPs) basadas en metales nobles están compuestas por dos diferentes metales que presentan interacciones entre heteroátomos. En estos nanomateriales es posible regular su composición relativa lo cual permite modular las propiedades electrónicas y catalíticas. Son de gran interés por sus aplicaciones tecnológicas y en la industria debido a sus propiedades catalíticas que pueden ser superiores a las de estructuras análogas monometálicas. En este trabajo se presenta una perspectiva teórica de las propiedades electrónicas, estabilidad y propiedades relacionadas con reactividad de nanopartículas de oro, rutenio y Au-Ru. En este análisis se consideró el uso de métodos basados en primeros principios y en la aproximación de clúster para adquirir una comprensión física de las nuevas propiedades que surgen de la combinación de dos metales en la escala nano y sub-nano. Las BNP-s Au-Ru pueden presentar una mayor actividad catalítica en la reacción de oxidación de CO que las estructuras monometálicas debido a la sinergia entre los metales. Sin embargo, hasta el momento se desconoce el efecto del Ru sobre las propiedades de las NPs de Au que podrían explicar la mayor actividad catalítica. Se realizó un estudio DFT para un modelo de clúster Au-Ru con la finalidad de analizar las propiedades electrónicas y para obtener una mejor comprensión de la tendencia en estabilidad de las estructuras cuando se varía la composición. Con base en las entalpías de mezclado calculadas, el clúster Au-Ru de morfología tipo core-shell y con una composición relativa cercana a 1:0.75 se determinó como más estable. Finalmente, se presentó una trayectoria de reacción para la oxidación de CO en la partícula libre, distinta de aquella determinada para nanopartículas de oro, que ocurre en la interfase Au-Ru. La molécula de O2 puede sufrir una adsorción disociativa en un sitio de Ru. La altura de la barrera de oxidación de CO es menor que aquella encontrada para cúmulos monometálicos de rutenio, pero es más alta que aquella determinada para cúmulos de oro. Los resultados del presente trabajo servirán de guía en estudios posteriores para este tipo de nanoestructuras modelo en catálisis heterogénea.

Resumen Este trabajo muestra la influencia de diferentes condiciones de tratamientos térmicos sobre el crecimiento de nanoestructuras de óxidos de cobre, las cuales se forman al someter una película de cobre de 388 ± 7 nm de espesor a una temperatura de 400 °C en atmósfera de aire. Las capas delgadas de cobre se crecieron sobre sustratos de silicio, mediante la técnica de evaporación térmica. Los parámetros involucrados en este estudio son: la condición inicial para la cual las muestras llegan a 400 °C, es decir, con rampa y sin rampa de calentamiento y el tiempo de recocido. Basándose en los resultados obtenidos por microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, fue posible establecer que los tratamientos térmicos, generan un cambio tanto en la estructura cristalina como en la morfología de la capa de Cu, mediado por la formación de nanoestructuras de carácter mixto, conformadas por una mezcla de fases referentes a Cu metálico, Cuprita (Cu2O) y Tenorita (CuO), siendo el CuO la fase mayoritaria en todas las muestras nanoestructuradas. El tamaño de grano promedio se encuentra en un rango entre 21 - 53 nm y muestra una dependencia con el tipo de tratamiento térmico. Por otra parte, las propiedades ópticas del material fueron evaluadas por espectroscopia UV-VIS, evidenciando bandas de absorción en ambas regiones (ultravioleta y visible), las cuales fueron analizadas por el método de extrapolación de Tauc; obteniendo valores para la banda prohibida entre (1.40 - 1.47) eV, asociados a una conductividad tipo-P propia de esta clase de óxidos metálicos semiconductores.

Abstract This work shows the influence of different thermal treatment conditions on the growth of copper oxide nanostructures, which are formed by subjecting a 388 ± 7 nm thick copper film to a temperature of 400 °C in air atmosphere. Thin layers of copper were grown on silicon substrates, using thermal evaporation technique. The parameters involved in this study are: The initial condition for which the samples reach 400 °C, with ramp and without heating ramp and the annealing time. Based on the results obtained by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, it was possible to establish that thermal treatments generate a change in both the crystalline structure and the morphology of the Cu layer, mediated by the formation of nanostructures of mixed character, composed of a mixture of phases referring to Cu metallic, Cuprite (Cu2O) and Tenorite (CuO), the CuO being the majority phase in all nanostructured samples. The average grain size range is between 21 - 53 nm and depends on the type of heat treatment. Furthermore, the optical properties of the material were evaluated by UV-VIS spectroscopy, showing bands in both regions (ultraviolet and visible), which were analyzed by the Tauc extrapolation method; obtaining values for the band prohibited between (1.40 - 1.49) eV associated with a P-type conductivity of this class of semiconductor metal oxides.

Abstract: Due to the increasing interest in the synthesis of different structures at nanometric scale, porous anodic aluminas are an emerging alternative to the sophisticated and expensive methods used currently. In this work, we present a brief review on some recent experimental results to synthesize porous anodic aluminas with extra-large pore diameters (>200 nm), using mixtures of acids as electrolytes and high anodizing voltages. Additionally, we present studies related to thermal stability of porous anodic aluminas; these anodic aluminas are formed under standard conditions, using the most common electrolytes (sulfuric, oxalic and phosphoric acids). These studies have shown that anodic aluminas, initially amorphous, must transition through an elimination process of anions prior to the transformation to polycrystalline phases until them, finally achieve the most stable phase, α-alumina. Finally, we mention some of the mostprominent applications these porous-anodic-alumina-nanostructures, obtained by non-conventional and heat treatment methods, might have.

Resumen: Debido al creciente interés en la síntesis de diferentes estructuras a escala nanométrica, las alúminas anódicas porosas son una alternativa emergente a los métodos más sofisticados y costosos que se utilizan actualmente. En este trabajo se presenta una breve revisión acerca de algunos resultados experimentales recientes para sintetizar alúminas anódicas porosas con diámetros de poro extra grandes (>200 nm), usando mezclas de ácidos como electrolitos y voltajes altos de anodizado. Adicionalmente, se presentan estudios relacionados con la estabilidad térmica de las alúminas anódicas porosas, formadas en condiciones estándar, usando los electrolitos más comunes (ácidos sulfúrico, oxálico y fosfórico). Dichos estudios han mostrado que la alúmina anódica, de inicio amorfa, debe transitar por un proceso de eliminación de aniones previo a la transformación de fases policristalinas hasta alcanzar la fase más estable, α-alúmina. Finalmente, se mencionan algunas de las más destacadas aplicaciones que podrían tener las nanoestructuras obtenidas a partir de alúminas anódicas porosas obtenidas por métodos no convencionales y las tratadas térmicamente.

Resumen En el presente estudio se describen las propiedades magnéticas de nanohilos y nanotubos de Permalloy a través de simulaciones micromagnéticas. Estas propiedades son evaluadas en función de los diámetros externos de tales nanoestructuras unidimensionales cuando el campo magnético aplicado es paralelo y perpendicular al eje fácil de las mismas. Además se varió el diámetro de las nanoestructuras con el objeto de discutir las similitudes y diferencias en las propiedades magnéticas como función de su longitud.

Abstract The present study describes the magnetic properties of nanotubes and nanowires of Permalloy through micromagnetic simulations. These properties are evaluated as a function of the external diameters of such one-dimensional nanostructures when the magnetic field applied is parallel and perpendicular to the easy axis of the nanostructures. In addition, the diameter of the nanostructures was also varied in order to discuss the similarities and differences in the magnetic properties as a function of their length.

Abstract Nanomaterials are currently of great interest to science and technology due to their physical, chemical, and mechanical properties can be adjusted according to their dimensionality, which is reflected in an improvement in their performance when compared to bulk or larger scale materials. Another advantage of nanomaterials is that can adopt different morphologies depending on the manufacturing method used. Nowadays there are different techniques for manufacturing nanomaterials. In this work, the anodization technique was used to obtain CuOH nanorods, because, compared to other techniques, anodization does not require expensive equipment or highly complex systems. To obtain CuOH nanorods, an electrolytic cell was used, formed by copper foils at 99.9 % purity, 0.3 mm caliber, and 3 cm2 of surface as anode. A 6 mm diameter cylindrical graphite rod as cathode and a solution of potassium hydroxide (KOH) with a concentration of 1.5 M as electrolyte also was used. A total of 21 samples were fabricated using times of 2 to 8 minutes, by 1-minute increments. Only a couple of samples were studied by scanning electron microscopy (SEM) to identify the morphology in anodized sheets and 7 samples were studied by Raman spectroscopy. The presence of nanorods composed of nanowires was corroborated by SEM, it was identified that nanorods have around 10 µm length and that the thicknesses are 200 nm and 50 nm respectively. By Raman microscopy was determined that nanorods are composed of CuOH, and a clear trend was found at the increase in the intensity of the Raman signals associated with CuOH as the anodization time increases. The reliability of use anodization technique for the manufacture of CuOH nanorods was demonstrated by means of the analysis carried out by Raman spectroscopy, since intensities in Raman signals associated with CuOH increase as the anodization time increases, strongly binding the thickness of the anodized layer with the anodizing time even though relatively short anodizing times (2-8 minutes) were used.

Resumen Actualmente, los nanomateriales son de gran interés para la ciencia y la tecnología, debido a que sus propiedades físicas, químicas y mecánicas pueden ajustarse de acuerdo con su dimensionalidad, lo que se ve reflejado en la mejora de su rendimiento si se compara con los materiales en bulto o de mayor escala. Otra ventaja de los nanomateriales es que pueden adoptar diversas morfologías, dependiendo del método de fabricación utilizado. Hoy en día existen diferentes técnicas de fabricación de nanomateriales. En este trabajo se utilizó la técnica de anodización para obtener nanovarillas de CuOH, debido a que, comparado con otras técnicas, la anodización no requiere de equipos costosos o sistemas de alta complejidad. Para la obtención de nanovarillas de CuOH se construyó una celda electrolítica formada por láminas de cobre al 99.9 % de pureza, calibre de 0.3 mm y un área de 3 cm2 como ánodo; se empleó además una barra cilíndrica de grafito de 6 mm de diámetro como cátodo y una solución de hidróxido de potasio (KOH) con una concentración 3 M como electrolito. Se fabricó un total de 21 muestras utilizando tiempos de 2 a 8 minutos. Un par de muestras representativas se estudiaron por microscopia electrónica de barrido (MEB) para identificar la morfología presente en las láminas anodizadas y 7 muestras se estudiaron por espectroscopía Raman. Por MEB se corroboró la presencia de nanovarillas; se identificó que el largo y el espesor de las nanoestructuras es de aproximadamente 10 µm y 200 nm respectivamente. Además, se logró apreciar que las nanovarillas están compuestas de nanohilos que tienen un espesor de 50 nm aproximadamente. Por microscopia Raman se determinó que las nanovarillas están compuestas de CuOH y se encontró una tendencia clara en el incremento de la intensidad de las señales Raman asociadas al CuOH, conforme incrementa el tiempo de anodización.

Resumen Los recubrimientos de TiZrSiN tienen aplicaciones importantes como barreras contra la corrosión y estabilizadores térmicos. La adición de Si en las películas de TiZrN ayuda a aumentar la dureza y la estabilidad térmica del recubrimiento base. En este trabajo, películas delgadas de (Ti-Zr-Si)N fueron depositadas sobre la aleación de Ti6Al4V mediante la técnica de co-sputtering utilizando blancos de Ti5Si2 y Zr. La síntesis de los recubrimientos se realizó variando la potencia de descarga en la fuente RF encargada del blanco de Ti5Si2 a 130W, 150W y 170W, así como una variación en la temperatura de depósito a temperatura ambiente, 130° y 260°C. Los recubrimientos fueron caracterizados por medio de difracción de rayos X (XRD), donde se evidencia la formación de la fase que pertenece a la solución sólida (Zr,Ti)N, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia UV-Vis y ensayos de dureza y pin-on-disc. El espesor fue medido a través de interferometría con valores entre 662 y 481nm para los recubrimientos depositados. De acuerdo con el mecanismo de falla en el ensayo de rayado, los mejores resultados obtenidos se dieron para una potencia de 170W y 260°C con una falla cohesiva L c1=2.1N y una falla adhesiva L c2=4.7N.

Abstract TiZrSiN coatings have important applications as corrosion barriers and thermal stabilizers. The addition of Si in TiZrN films helps increase hardness and thermal stability of the base coat. In this work thin films of (Ti-Zr-Si)N were deposited on the Ti6Al4V alloy by the co-sputtering technique and using Ti5Si2 and Zr targets. The synthesis of the coatings was carried out by varying the discharge power in the Ti5 well as a variation in the deposit temperature at room temperature 130° and 260°C. The coatings were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), evidencing the formation of the phase that belongs to the solid solution (Zr, Ti)N, scanning electron microscopy (SEM), UV-Vis spectroscopy and hardness and pin-on-disc tests. The thickness was measured through interferometry with values between 662 and 481nm for the deposited coatings. According to the failure mechanism in the scratch test, the best results were obtained with a power of 170W and 260°C with a cohesive failure Lc1 = 2.1N and an adhesive failure Lc2 = 4.7N.

Abstract: The metallic electrodes show a high affinity for the electroadsorption processes of hydrogen and/or oxygen in acid solutions, so it is possible to characterize them by electrochemical techniques. In the present work the electroreduction of oxygenated species will be used to estimate the real areas of the electrodes designed with Au nanostructures in HOPG at different times of deposition. The results allow to conclude that Au nanostructures in HOPG can reach important electroactive areas. That is to say that despite their nanometric sizes they have a great capacity to experience the transfer of charge.

Resumen: Los electrodos metálicos muestran gran afinidad hacia los procesos de electroadsorción de hidrógeno y/o oxígeno en soluciones ácidas, por lo que es posible su caracterización por técnicas electroquímicas. En el presente trabajo se utilizará la electroreducción de especies oxigenadas para estimar las áreas reales de los electrodos diseñados con nanoestructuras de Au sobre HOPG a diferentes tiempos de deposición. Los resultados permiten concluir que las nanoestructuras de Au sobre HOPG pueden alcanzar áreas electroactivas importantes. Es decir que, a pesar de sus tamaños nanométricos, tienen una elevada capacidad de experimentar trasferencia de carga.