La presente tesis doctoral titulada “Materiales de sílice funcionales para la liberación controlada, detección y eliminación de moléculas de interés” se centra en el diseño y desarrollo de materiales híbridos orgánico-inorgánicos mediante la aplicación de los conceptos de Química Supramolecular. Durante el desarrollo de la presente tesis doctoral se han preparado y caracterizado diferentes materiales de base silícea para distintas aplicaciones. La primera parte de la tesis se centra en el desarrollo de materiales de base silícea capaces de variar su comportamiento fluorescente en función de la presencia o ausencia de un cierto analito en el medio. Estos materiales emplean como soporte nanopartículas de sílice que se funcionalizan superficialmente con dos unidades diferentes, una coordinante y una indicadora (un fluoróforo). La interacción del analito de interés (en nuestro caso aniones) con la unidad coordinante modificará las propiedades emisivas del fluoróforo. Así, se han preparado dos materiales en los cuales el grupo fluorescente es rodamina mientras que el grupo coordinante es un imidazolato o una sal de guanidinio respectivamente. Una vez caracterizados ambos materiales se estudió su comportamiento frente a diferentes especies aniónicas a diferentes concentraciones resultando selectivos a la presencia de benzoato (el material funcionalizado con imidazolatos), dihidrógeno fosfato e hidrógeno sulfato (el material funcionalizado con sales de guanidinio). El tercer capítulo de la tesis se centra en la aplicación de materiales híbridos orgánico-inorgánicos para la detección y eliminación de especies altamente tóxicas como son los agentes neurotóxicos. Estos son compuestos organofosforados capaces de causar graves lesiones en el sistema nervioso central. En una primera aproximación se emplea el concepto de puerta molecular para la detección de agentes neurotóxicos. Para ello, se utiliza como soporte inorgánico un material mesoporoso de sílice (MCM-41) cuyos poros se cargan con un colorante que actúa de indicador mientras que la superficie externa del mismo se funcionaliza con una molécula capaz de reaccionar con dichos agentes neurotóxicos. Dicha molécula es capaz de interaccionar entre sí (mediante enlaces de hidrógeno) formando una red que mantiene bloqueada la salida de los poros. En presencia de DCP (dietilclorofosfato, un simulante de agente neurotóxico), y después de que este reaccione con dicha molécula, se produce una reorganización espacial que permite la liberación del colorante. De este modo, la presencia de los agentes neurotóxicos está señalizada mediante un cambio de color. En una segunda aproximación se aborda el uso de soportes inorgánicos de tipo MCM-41 como materiales para la eliminación de agentes neurotóxicos. Para ello se modificaron químicamente las superficies de estos materiales silíceos mediante tratamiento con distintas bases. Como consecuencia de este tratamiento básico los silanoles de la superficie se desprotonan dando lugar a los correspondientes silanolatos (nucleófilos fuertes). Estos silanolatos son capaces de reaccionar con los agentes neurotóxicos descomponiéndolos y favoreciendo su eliminación de un medio contaminado. Por último, se estudia la aplicación de materiales híbridos orgánico-inorgánicos funcionalizados con puertas moleculares en aplicaciones de liberación controlada, concretamente, en liberación controlada intracelular de fármacos de interés. El material híbrido consta de un soporte de sílice mesoporosa cuyos poros se cargan con un compuesto citotóxico (camptotecina) y su superficie externa se funcionaliza con una gluconamida. La presencia de una monocapa densa de gluconamidas por el exterior del material inhibe la liberación del compuesto citotóxico. Al añadir enzimas con capacidad para hidrolizar enlaces amida (amidasa y pronasa) se produce la liberación de la camptotecina. El correcto funcionamiento del material se comprobó in vitro e in vivo (en células HeLa). / Candel Busquets, I. (2014). Functional silica materials for controlled release, sensing and elimination of target molecules [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39101

Les effets délétères sur la santé de certaines expositions professionnelles, prises indépendamment, ont été observés dans un large nombre d’études. Pourtant, la prévalence et l'impact de multi-exposition ou co-exposition à des diverses nuisances ont plus rarement été explorée, malgré le caractère ubiquitaire de nombreuses nuisances. Par conséquent, l’étude de multi-exposition/co-exposition dans le cadre professionnel est considérée comme un enjeu majeur de la recherche épidémiologique en santé au travail. Une revue systématique de la littérature concernant le secteur de l’agriculture a été réalisé en s'appuyant sur le titre, le résumé, et le texte intégral des 36.404 articles originaux grâce à 5 bases de données reconnues et 2 sources de données nord-américaines complémentaires. Les résultats des 15 articles inclus suggèrent que l’exposition aux multiples chimiques est significativement associée au risque de maladies respiratoires, de cancers, de dommages sur l’ADN et les cytogénétiques. L’exposition aux multiples physiques a été associée à une augmentation du risque de perte d'audition, tandis que la co-exposition aux facteurs physiques et biomécaniques a été associée à un risque accru de troubles musculo-squelettiques. Aucune étude n'a exploré la co-exposition professionnelle à des facteurs chimiques et physiques, ainsi qu'à la co-exposition professionnelle à des facteurs chimiques et biomécaniques. Les résultats de cette revue de la littérature indiquent la nécessité l’évaluer la prévalence de l’exposition professionnel à des multiples nuisances en France. Les multiple/co-expositions aux agents neurotoxiques chimiques(ANCs) et aux contraintes physiques intenses (CPIs) ont ainsi été analysées chez 5587 hommes ouvriers français des secteurs de l'agriculture, de l’industrie manufacturière, et de la construction à partir de l’enquête nationale transversale SUMER 2010. Environ 6% des ouvriers étaient co-exposés aux ANCs et CPIs dans les trois secteurs étudiés (p = 0,29). La multi-exposition aux CPIs était plus nettement plus fréquente (35%, p <0,001) que la multi-exposition aux ANCs (2%, p <0,001) chez les hommes de trois secteurs. Ces recherches mettent en évidence la nécessité de conduire davantage d’études liées à multi-exposition/coexposition professionnelle. Elles seront essentielles pour améliorer la sécurité au travail et permettre la surveillance et la prévention risques et des maladies professionnelles. / A wide range of studies has demonstrated the relationships between diverse types of occupational exposures,taken independently, and adverse health outcomes. Yet, the prevalence and impact of multiple occupational exposures or co-exposures have rarely been explored despite the ubiquity of numerous hazards. Therefore, multiple occupational exposures/co-exposures and their impact on health are considered as a major challenge of epidemiologic research inthe occupational health and safety area. A systematic review concerning the agriculture sector was carried out based on the titles, abstracts and fulltexts screening of 36,404 initial articles from 5 well-known databases and 2 North American complementary sources. The findings from the 15 papers finally included suggested that multiple chemical exposures were significantly associated with an increased risk of respiratory diseases, cancers, DNA and cytogenetic damages. Multiple physical exposures were shown to increase the risk of hearing loss while co-exposures to physical and biomechanical hazardswere associated with an increased risk of musculoskeletal disorders. However, no studies included in the systematic review explored either occupational co-exposures to both physical and chemical factors or occupational co-exposures to biomechanical and chemical factors.The results described in the systematic review raised the necessity to conduct further studies multipleoccupational exposures and co-exposures among workers. Therefore, multiple occupational exposures and coexposures’ prevalences to chemical neurotoxic agents (CNAs) and intense physical constraints (IPCs) were examined among 5,587 French male blue-collar workers (BCWs) in the agriculture, manufacturing, and construction sectors based on the cross-sectional and national SUMER 2010 survey. About 6% of male BCWs were co-exposed to IPCs andCNAs in these three sectors (p=0.29). Multiple exposures to IPCs was predominantly observed (35%, p <0.001), while multiple exposures to CNAs was much lower (2%, p <0.001) among male BCWs in three sectors.The findings highlight the necessity to carry out further studies on multiple occupational exposures/coexposures to diverse hazards and their impact on workers’ health. These further researches are required to improve occupational safety and the efficiency of health care surveillance and occupational disease prevention.