El anión cianuro es un compuesto inorgánico que se origina de forma natural o antropogénica, y tiene la facilidad de transportarse largas distancias al estar presente, en pequeñas proporciones, dentro de las partículas de polvo que pueden desplazarse por el aire con facilidad. Este ion es altamente utilizado en la industria metalúrgica y en la extracción de oro y plata cuyos efluentes son luego desechados en las fuentes de agua más cercanas. En nuestro país existen innumerables mineras informales dedicadas a la extracción de oro utilizando cianuro. Estas empresas ponen en riesgo a las poblaciones y al medioambiente aledaño ya que no cuentan con medidas de seguridad y planes de contingencia, ni obedecen las regulaciones del estado. Hasta el día de hoy se han desarrollado numerosos métodos analíticos para la determinación de cianuro; sin embargo, la mayoría de ellos requieren largos tiempos de preparación de muestras y un análisis o instrumentación costosa. Frente a ello han surgido nuevas posibilidades para la detección del anión cianuro, entre ellos los ensayos colorimétricos y de fluorescencia basados en nanomateriales. Estos permiten una cuantificación con bajos límites de detección de manera rápida, precisa y con un tratamiento de muestra sencillo. En este trabajo se desarrolló y optimizó un nanosensor de nanopartículas de oro, caracterizadas por medio de las espectroscopía de UV-Vis y microscopía de fuerza atómica, basado en la transferencia de energía empleando un fluoróforo de bajo costo, la rodamina B, para la detección de cianuro. El sensor fue monitoreado por fluorescencia y demostró ser sensible y selectivo a cianuro obteniéndose un límite de detección de 2 μM. A su vez, el sensor se implementó en una plataforma portátil sin que esto comprometa la sensibilidad de su respuesta incluso en presencia de muestras de matrices complejas. / Tesis

El plomo (Pb+2) es un contaminante ambiental de alto riesgo para la salud. La OMS establece un valor límite máximo permisible de plomo en el agua potable de 48.3 nM. En contraposición, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) describe efectos nocivos en el desarrollo neurológico a niveles de 10.1 nM de plomo en agua para el consumo humano. En la industria de los laboratorios analíticos, la cuantificación de Pb+2 en agua para uso y consumo humano está dominada por métodos basados en AAS, ICP/MS y ICP/OES. Estas metodologías carecen de sensibilidad para los niveles de concentración descritos por la EFSA. La metodología propuesta se basa en un sensor químico a partir de nanopartículas de oro de 14 nm de diámetro funcionalizadas con ácido maleico, capaz de detectar y reconocer al Pb+2 en solución de manera específica y selectiva, mediante la alteración del plasmón de resonancia de superficie localizado de las nanopartículas de oro como señal analítica detectable mediante espectrofotometría UV-Vis. La calidad del agua puede ser controlada a través de la medición de contaminantes ambientales por métodos que deben pasar previamente por una validación metodológica para brindar confiabilidad en los resultados analíticos. Entonces, debe validarse el método evaluando el desempeño de la metodología y estimando la incertidumbre del resultado. La validación demuestra que el método es lineal en un rango de concentraciones de 2.30 a 100 nM de Pb+2 con un coeficiente de determinación (r2) de 0.9948. La estimación de los límites de detección y cuantificación son 0.70 nM y 2.30 nM respectivamente. El método es veraz, al obtener 101.0% de recuperación para niveles de Pb+2 de 10 nM. Los interferentes estudiados en este trabajo no son fuente de error para los límites máximos permisibles (LMP) para la matriz de agua de uso y consumo humano descritos por el Ministerio de Salud del Perú. / Tesis

El plomo (Pb+2) es un contaminante ambiental de alto riesgo para la salud. La OMS establece un valor límite máximo permisible de plomo en el agua potable de 48.3 nM. En contraposición, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) describe efectos nocivos en el desarrollo neurológico a niveles de 10.1 nM de plomo en agua para el consumo humano. En la industria de los laboratorios analíticos, la cuantificación de Pb+2 en agua para uso y consumo humano está dominada por métodos basados en AAS, ICP/MS y ICP/OES. Estas metodologías carecen de sensibilidad para los niveles de concentración descritos por la EFSA. La metodología propuesta se basa en un sensor químico a partir de nanopartículas de oro de 14 nm de diámetro funcionalizadas con ácido maleico, capaz de detectar y reconocer al Pb+2 en solución de manera específica y selectiva, mediante la alteración del plasmón de resonancia de superficie localizado de las nanopartículas de oro como señal analítica detectable mediante espectrofotometría UV-Vis. La calidad del agua puede ser controlada a través de la medición de contaminantes ambientales por métodos que deben pasar previamente por una validación metodológica para brindar confiabilidad en los resultados analíticos. Entonces, debe validarse el método evaluando el desempeño de la metodología y estimando la incertidumbre del resultado. La validación demuestra que el método es lineal en un rango de concentraciones de 2.30 a 100 nM de Pb+2 con un coeficiente de determinación (r2) de 0.9948. La estimación de los límites de detección y cuantificación son 0.70 nM y 2.30 nM respectivamente. El método es veraz, al obtener 101.0% de recuperación para niveles de Pb+2 de 10 nM. Los interferentes estudiados en este trabajo no son fuente de error para los límites máximos permisibles (LMP) para la matriz de agua de uso y consumo humano descritos por el Ministerio de Salud del Perú. / Tesis

El anión cianuro es un compuesto inorgánico que se origina de forma natural o antropogénica, y tiene la facilidad de transportarse largas distancias al estar presente, en pequeñas proporciones, dentro de las partículas de polvo que pueden desplazarse por el aire con facilidad. Este ion es altamente utilizado en la industria metalúrgica y en la extracción de oro y plata cuyos efluentes son luego desechados en las fuentes de agua más cercanas. En nuestro país existen innumerables mineras informales dedicadas a la extracción de oro utilizando cianuro. Estas empresas ponen en riesgo a las poblaciones y al medioambiente aledaño ya que no cuentan con medidas de seguridad y planes de contingencia, ni obedecen las regulaciones del estado. Hasta el día de hoy se han desarrollado numerosos métodos analíticos para la determinación de cianuro; sin embargo, la mayoría de ellos requieren largos tiempos de preparación de muestras y un análisis o instrumentación costosa. Frente a ello han surgido nuevas posibilidades para la detección del anión cianuro, entre ellos los ensayos colorimétricos y de fluorescencia basados en nanomateriales. Estos permiten una cuantificación con bajos límites de detección de manera rápida, precisa y con un tratamiento de muestra sencillo. En este trabajo se desarrolló y optimizó un nanosensor de nanopartículas de oro, caracterizadas por medio de las espectroscopía de UV-Vis y microscopía de fuerza atómica, basado en la transferencia de energía empleando un fluoróforo de bajo costo, la rodamina B, para la detección de cianuro. El sensor fue monitoreado por fluorescencia y demostró ser sensible y selectivo a cianuro obteniéndose un límite de detección de 2 μM. A su vez, el sensor se implementó en una plataforma portátil sin que esto comprometa la sensibilidad de su respuesta incluso en presencia de muestras de matrices complejas. / Tesis

Este trabalho explora o uso de fibras ópticas e comprimentos de onda nanométricos para a realização de medições químicas. A fibra óptica é empregada como parte integrante do sensor óptico, e não apenas como um guia de ondas. Este sensor apresenta-se como opção mais sensível, rápida e precisa aos métodos de análise e medições convencionais. Um sensor de concentração de corante que utiliza a técnica de absorção pelo campo evanescente de uma fibra óptica é analisado, construído e ensaiado. A região da fibra que constitui o sensor é formada por uma transição suave, obtida pelo método do tracionamento a quente. Este sensor opera em 633 nm para o corante violeta genciana com fibra monomodo. A teoria utilizada para calcular a atenuação da potência óptica transmitida pela fibra integrante do sensor é apresentada. A comparação teórica entre os desempenhos do sensor utilizando fibra monomodo e multimodo iluminadas por fontes de luz diferentes e com várias dimensões de estrangulamento é realizada. O procedimento de fabricação do sensor e o de medição da potência óptica para algumas concentrações do corante são descritos. Resultados experimentais da atenuação normalizada vs. concentração são apresentados e comparados aos valores teóricos. Os ensaios referentes a cada um dos estrangulamentos construídos foram realizados com 5 concentrações distintas do corante e com 4 repetições, no mínimo, para cada uma delas. / In this work optical fibers and nanometrical wavelenghts are used to perform chemical measurements. The optical fiber is part of the optical sensor, not only as a waveguide. This sensor emerges as a more sensible, precise and faster option when compared to conventional measurement and analysis methods. Active concentration sensor that uses the technique of the evanescent field absorption of an optical fiber is analised, built and essayed. The fiber portion, which constitutes the sensor, is a smooth transition taper, generated by the fiber stretching by heat. This sensor operates at 633 nm for the crystal violet dye with a singlemode optical fiber. The theory used to calculate the power attenuation of the sensor fiber guided light is presented. A theoretical performance confrontation of the sensor using singlemode, multimode, iluminated by different light sources and diff\'erent taper dimensions is realized. The sensor fabrication method is described as well as the light power measurement process for some dye concentrations. The experimental results for attenuation vs. dye concentration are presented and compared to the theoretical values. The essays, which refer to each one of the built tapers, have been realized using 5 different dye concentrations and, at least, 4 repetitions for each one.

Este trabalho explora o uso de fibras ópticas e comprimentos de onda nanométricos para a realização de medições químicas. A fibra óptica é empregada como parte integrante do sensor óptico, e não apenas como um guia de ondas. Este sensor apresenta-se como opção mais sensível, rápida e precisa aos métodos de análise e medições convencionais. Um sensor de concentração de corante que utiliza a técnica de absorção pelo campo evanescente de uma fibra óptica é analisado, construído e ensaiado. A região da fibra que constitui o sensor é formada por uma transição suave, obtida pelo método do tracionamento a quente. Este sensor opera em 633 nm para o corante violeta genciana com fibra monomodo. A teoria utilizada para calcular a atenuação da potência óptica transmitida pela fibra integrante do sensor é apresentada. A comparação teórica entre os desempenhos do sensor utilizando fibra monomodo e multimodo iluminadas por fontes de luz diferentes e com várias dimensões de estrangulamento é realizada. O procedimento de fabricação do sensor e o de medição da potência óptica para algumas concentrações do corante são descritos. Resultados experimentais da atenuação normalizada vs. concentração são apresentados e comparados aos valores teóricos. Os ensaios referentes a cada um dos estrangulamentos construídos foram realizados com 5 concentrações distintas do corante e com 4 repetições, no mínimo, para cada uma delas. / In this work optical fibers and nanometrical wavelenghts are used to perform chemical measurements. The optical fiber is part of the optical sensor, not only as a waveguide. This sensor emerges as a more sensible, precise and faster option when compared to conventional measurement and analysis methods. Active concentration sensor that uses the technique of the evanescent field absorption of an optical fiber is analised, built and essayed. The fiber portion, which constitutes the sensor, is a smooth transition taper, generated by the fiber stretching by heat. This sensor operates at 633 nm for the crystal violet dye with a singlemode optical fiber. The theory used to calculate the power attenuation of the sensor fiber guided light is presented. A theoretical performance confrontation of the sensor using singlemode, multimode, iluminated by different light sources and diff\'erent taper dimensions is realized. The sensor fabrication method is described as well as the light power measurement process for some dye concentrations. The experimental results for attenuation vs. dye concentration are presented and compared to the theoretical values. The essays, which refer to each one of the built tapers, have been realized using 5 different dye concentrations and, at least, 4 repetitions for each one.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um biossensor contendo transdução condutométrica sem contato (C4D, capacitively coupled contactless conductivity detection) e ácido fólico (FA) como biorreceptor em microchip, uma nova alternativa que poderá ser utilizada na determinação do biomarcador tumoral FR-α. Essa espécie exibe interações com FA altamente específicas, com constantes de formação da ordem de 109-1010. Os dispositivos microfluídicos, os quais consistiram de uma lâmina de vidro (integrando os eletrodos), dielétrico (contendo a fase biossensora) e substrato de poli(dimetilsiloxano) (PDMS, incorporando os microcanais), foram fabricados utilizando-se processos de fotolitografia e deposição de filmes finos em fase vapor. Objetivando melhorias nos níveis de detecção da C4D, estudos de sensibilidade com base em parâmetros da curva analítica foram conduzidos alterando-se a natureza do dielétrico e a configuração dos eletrodos. Posteriormente, estudos de caracterização foram realizados para as superfícies modificadas com os intermediários de imobilização; condições reacionais distintas (reagente, concentração, solvente e tempo) foram consideradas. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X foram usadas, respectivamente, a fim de se verificar a possível formação de aglomerados e permitir determinações qualitativas e quantitativas sobre as composições químicas das superfícies. Como resultado dos experimentos de sensibilidade e caracterização de superfície, adotamos os parâmetros seguintes para os ensaios de interações biomoleculares posteriores: filme de SiO2 como dielétrico, eletrodos seletivos à C4D com formato retangular e orientação antiparalela e monocamadas automontadas do reagente 3-aminopropil(trietoxisilano) como intermediário de imobilização de FA. As duas etapas finais do trabalho foram: otimização do tempo de funcionalização com FA (3, 5 e 7 h) e caracterização da fase biossensora, realizada a partir de medidas de C4D e microscopia de força atômica (AFM). Para o primeiro caso, os microchips foram aplicados a um padrão de anticorpo monoclonal específico a FA (α-FA). Os ensaios biomoleculares indicaram uma adsorção efetiva de FA junto à superfície de SiO2 silanizada, sem a ocorrência (ao menos em níveis significativos) de impedimentos estéricos de sua espécie bioativa. Dentre os tempos de funcionalização investigados, 3 h foi aquele que resultou em uma maior sensibilidade do método. Em termos da etapa de caracterização eletroquímica da fase biossensora, seus resultados mostraram haver correlação entre a resposta analítica e as interações FA/α-FA. Em adição, conforme indicaram as medidas de AFM, não houve alterações drásticas na morfologia do substrato (SiO2) em função dos processos de modificação química de superfície. Por fim, o uso da C4D como uma técnica de transdução em biossensores mostrou-se uma alternativa promissora para a análise do biomarcador tumoral FR-α. Dentre outros aspectos, essa plataforma analítica requer uma instrumentação simples, barata e portátil, não apresenta inconvenientes relacionados ao contato eletrodo/solução, dispensa o uso de mediadores redox e permite a determinação simultânea de multianalitos. Neste ínterim, alterações no transdutor devem ser implementadas visando um aumento na sensibilidade do método, o qual representa seu fator limitante principal. / This work describes the development of a biosensor containing capacitively coupled contactless conductivity transduction (C4D) and folic acid (FA) as bioreceptor in microchip, a new alternative that can be used in FR-α tumor biomarker analysis. FR-α exhibits highly specific interactions with FA, showing formation constants of the order of 109-1010. The microfluidic devices consisted of a glass layer (integrating the electrodes), dielectric (containing the biosensor phase), and poly(dimetilsiloxane) substrate (PDMS, incorporating microchannel). The microfabrication stage evolved photolithography processes, metal adsorption via sputtering, and plasma-enhanced vapor film deposition. In order to improve detection levels of C4D, sensitivity studies were conducted by changing the dielectric nature and electrode configuration. Through flow analysis with given electrolyte standards, the limits of detection and quantification were calculated based on analytical curve parameters. Subsequently, researches were performed to characterize the modified surfaces with immobilization intermediate considering reaction conditions distinct (reagent, concentration, solvent, and time). The techniques of scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were employed, respectively, aiming to verify the clusters formation and allow qualitative and quantitative determinations about the surfaces chemical composition. From the results of sensitivity experiments and surface characterization, we adopt the following parameters for the biomolecular interactions assays: SiO2 film as dielectric, C4D selective electrodes with rectangular shape and antiparallel orientation, and self-assembled monolayers of 3-aminopropyl(triethoxysilane) as intermediary for immobilization of FA. The two final steps of the work were: optimizing the FA functionalization time (3, 5, and 7 h) and phase biosensor characterization, made from measures of C4D and atomic force microscopy (AFM). For the first case, due to the absence of FR-α standard for purchase, the microchips were applied to FA specific monoclonal antibody (α-FA). The biomolecular assay indicated effective adsorption of FA, without occurrence (at least in significant levels) of steric hindrance of its bioactive specie. Among the investigated times of functionalization, 3 h resulted in a higher sensitivity of the method. In terms of biosensor phase electrochemical characterization stage, their results evidenced correlation between analytical response and FA/α-FA interactions. Additionally, as the AFM measurements showed, drastic changes in the morphology of the substrate (SiO2) with the surface modification processes did not occur. Finally, the use of the C4D as transduction technical in biosensors proved to be a promissory alternative for FR-α tumor biomarker analysis. Among other features, this platform has not drawbacks related to the electrode/solution contact, dispenses the use of redox mediators, allows the simultaneous determination of multianalytes, and employs an instrumentation that is simple, cheap, and portable. Nevertheless, changes in the transducer should be implemented to increase the method sensitivity, which represents its main limiting factor.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um biossensor contendo transdução condutométrica sem contato (C4D, capacitively coupled contactless conductivity detection) e ácido fólico (FA) como biorreceptor em microchip, uma nova alternativa que poderá ser utilizada na determinação do biomarcador tumoral FR-α. Essa espécie exibe interações com FA altamente específicas, com constantes de formação da ordem de 109-1010. Os dispositivos microfluídicos, os quais consistiram de uma lâmina de vidro (integrando os eletrodos), dielétrico (contendo a fase biossensora) e substrato de poli(dimetilsiloxano) (PDMS, incorporando os microcanais), foram fabricados utilizando-se processos de fotolitografia e deposição de filmes finos em fase vapor. Objetivando melhorias nos níveis de detecção da C4D, estudos de sensibilidade com base em parâmetros da curva analítica foram conduzidos alterando-se a natureza do dielétrico e a configuração dos eletrodos. Posteriormente, estudos de caracterização foram realizados para as superfícies modificadas com os intermediários de imobilização; condições reacionais distintas (reagente, concentração, solvente e tempo) foram consideradas. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X foram usadas, respectivamente, a fim de se verificar a possível formação de aglomerados e permitir determinações qualitativas e quantitativas sobre as composições químicas das superfícies. Como resultado dos experimentos de sensibilidade e caracterização de superfície, adotamos os parâmetros seguintes para os ensaios de interações biomoleculares posteriores: filme de SiO2 como dielétrico, eletrodos seletivos à C4D com formato retangular e orientação antiparalela e monocamadas automontadas do reagente 3-aminopropil(trietoxisilano) como intermediário de imobilização de FA. As duas etapas finais do trabalho foram: otimização do tempo de funcionalização com FA (3, 5 e 7 h) e caracterização da fase biossensora, realizada a partir de medidas de C4D e microscopia de força atômica (AFM). Para o primeiro caso, os microchips foram aplicados a um padrão de anticorpo monoclonal específico a FA (α-FA). Os ensaios biomoleculares indicaram uma adsorção efetiva de FA junto à superfície de SiO2 silanizada, sem a ocorrência (ao menos em níveis significativos) de impedimentos estéricos de sua espécie bioativa. Dentre os tempos de funcionalização investigados, 3 h foi aquele que resultou em uma maior sensibilidade do método. Em termos da etapa de caracterização eletroquímica da fase biossensora, seus resultados mostraram haver correlação entre a resposta analítica e as interações FA/α-FA. Em adição, conforme indicaram as medidas de AFM, não houve alterações drásticas na morfologia do substrato (SiO2) em função dos processos de modificação química de superfície. Por fim, o uso da C4D como uma técnica de transdução em biossensores mostrou-se uma alternativa promissora para a análise do biomarcador tumoral FR-α. Dentre outros aspectos, essa plataforma analítica requer uma instrumentação simples, barata e portátil, não apresenta inconvenientes relacionados ao contato eletrodo/solução, dispensa o uso de mediadores redox e permite a determinação simultânea de multianalitos. Neste ínterim, alterações no transdutor devem ser implementadas visando um aumento na sensibilidade do método, o qual representa seu fator limitante principal. / This work describes the development of a biosensor containing capacitively coupled contactless conductivity transduction (C4D) and folic acid (FA) as bioreceptor in microchip, a new alternative that can be used in FR-α tumor biomarker analysis. FR-α exhibits highly specific interactions with FA, showing formation constants of the order of 109-1010. The microfluidic devices consisted of a glass layer (integrating the electrodes), dielectric (containing the biosensor phase), and poly(dimetilsiloxane) substrate (PDMS, incorporating microchannel). The microfabrication stage evolved photolithography processes, metal adsorption via sputtering, and plasma-enhanced vapor film deposition. In order to improve detection levels of C4D, sensitivity studies were conducted by changing the dielectric nature and electrode configuration. Through flow analysis with given electrolyte standards, the limits of detection and quantification were calculated based on analytical curve parameters. Subsequently, researches were performed to characterize the modified surfaces with immobilization intermediate considering reaction conditions distinct (reagent, concentration, solvent, and time). The techniques of scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were employed, respectively, aiming to verify the clusters formation and allow qualitative and quantitative determinations about the surfaces chemical composition. From the results of sensitivity experiments and surface characterization, we adopt the following parameters for the biomolecular interactions assays: SiO2 film as dielectric, C4D selective electrodes with rectangular shape and antiparallel orientation, and self-assembled monolayers of 3-aminopropyl(triethoxysilane) as intermediary for immobilization of FA. The two final steps of the work were: optimizing the FA functionalization time (3, 5, and 7 h) and phase biosensor characterization, made from measures of C4D and atomic force microscopy (AFM). For the first case, due to the absence of FR-α standard for purchase, the microchips were applied to FA specific monoclonal antibody (α-FA). The biomolecular assay indicated effective adsorption of FA, without occurrence (at least in significant levels) of steric hindrance of its bioactive specie. Among the investigated times of functionalization, 3 h resulted in a higher sensitivity of the method. In terms of biosensor phase electrochemical characterization stage, their results evidenced correlation between analytical response and FA/α-FA interactions. Additionally, as the AFM measurements showed, drastic changes in the morphology of the substrate (SiO2) with the surface modification processes did not occur. Finally, the use of the C4D as transduction technical in biosensors proved to be a promissory alternative for FR-α tumor biomarker analysis. Among other features, this platform has not drawbacks related to the electrode/solution contact, dispenses the use of redox mediators, allows the simultaneous determination of multianalytes, and employs an instrumentation that is simple, cheap, and portable. Nevertheless, changes in the transducer should be implemented to increase the method sensitivity, which represents its main limiting factor.

La present tesis contribueix a donar una nova visió dins de l'àrea de modificació de superfícies, la qual implica la nanoestructuració de substrats fent servir la tècnica d'auto-assemblatge per a dipositar sobre aquests un polímer conductor mitjançant deposició química en fase vapor per plasma. L'ús de polímers conductors ha despertat un creixent interès en el desenvolupament de sensors químics per a l'anàlisi de gasos en aplicacions d'enginyeria electrònica. La contínua reducció de mida en aquests dispositius ha encoratjat la proposta d'un mètode alternatiu per aconseguir estructures de rang nanomètric, així com per solucionar problemes com la falta d'adherència entre substrat i polímer, disminuir els límits de detecció o escurçar els temps de resposta.En aquesta investigació s'ha treballat amb monocapes amb un grup pirrol terminal per tal de potenciar la nucleació i creixement de pel·lícules de polipirrol polimeritzades mitjançant plasma. A més, les monocapes han aportat millores en l'adhesió interfacial de l'estructura polímer/metall. Així mateix, s'han dopat les pel·lícules primes de polipirrol per tal d'obtenir la seva forma conductora, les propietats elèctriques de les quals permeten utilitzar-ho com a sensor químic. La seva exposició a un vapor comporta canvis en la conductivitat del polímer, a través dels quals es pot identificar i quantificar l'esmentat analit.L'auto-assemblatge i la deposició del polímer són els factors claus en aquesta investigació. Per tant, s'han utilitzat diverses tècniques de caracterització de superfícies com XPS, TOF-SIMS, FT-IR o SEM, per estudiar les seves propietats físiques i químiques. Igualment, l'ús de l'AFM ha estat de gran ajut per investigar el procés de nucleació i la topografia de les pel·lícules. A més, la tècnica de les quatre puntes ha proporcionat una excel·lent eina per realitzar mesures de conductivitat a les pel·lícules primes. Finalment, les pel·lícules polimeritzades per plasma han mostrat una gran sensibilitat al diòxid de carboni, demostrant la seva capacitat per ser utilitzades com a sensors químics. / La presente tesis contribuye a dar una nueva visión dentro del área de modificación de superficies, la cual implica la nanoestructuración de sustratos utilizando la técnica de auto-ensamblado para depositar sobre éstos un polímero conductor mediante deposición química en fase vapor por plasma. El uso de polímeros conductores ha despertado un creciente interés en el desarrollo de sensores químicos para el análisis de gases en aplicaciones de ingeniería electrónica. La continua reducción de tamaño en estos dispositivos ha alentado la propuesta de un método alternativo para conseguir estructuras de rango nanométrico, así como para solucionar problemas tales como la falta de adherencia entre sustrato y polímero, disminuir los límites de detección o acortar los tiempos de respuesta.En esta investigación se ha trabajado con monocapas con un grupo pirrol terminal para potenciar la nucleación y crecimiento de películas de polipirrol polimerizadas mediante plasma. Además, las monocapas han aportado mejoras en la adhesión interfacial de la estructura polímero/metal. Asimismo, se han dopado las películas delgadas de polipirrol para obtener su forma conductora, cuyas propiedades eléctricas permiten utilizarlo como sensor químico. Su exposición a un vapor conlleva cambios en la conductividad del polímero, a través de los cuales se puede identificar y cuantificar dicho analito.El auto-ensamblaje y la deposición del polímero son los factores claves en esta investigación. Por lo tanto, se han utilizado diversas técnicas de caracterización de superficies, como XPS, TOF-SIMS, FT-IR o SEM, para estudiar sus propiedades físicas y químicas. Igualmente, el uso del AFM ha sido de gran valor para investigar el proceso de nucleación y la topografía de las películas. Además, la técnica de las cuatro puntas ha proporcionado una excelente herramienta para realizar medidas de conductividad en películas delgadas. Finalmente, las películas polimerizadas por plasma han mostrado una gran sensibilidad al dióxido de carbono, con lo cual han demostrado su capacidad para ser utilizados como sensores químicos. / This thesis contributes a new insight into surface modification involving substrates nanostructuration by self-assembly to deposit on them a conducting polymer through plasma enhanced chemical vapor deposition. The use of conducting polymers has gained growing interest in the development of chemical sensor arrays for gas analysis in electronic engineering applications. The size reduction in these devices has encouraged the proposal of an alternative method to achieve structures at nanometer range, as well as overcoming problems like lack of adhesion between substrate and polymer, lower limits of detection or shorten response times.The investigation has dealt with the use of pyrrole terminated monolayers to enhance the nucleation and growth of polypyrrole plasma polymerized films. In addition, monolayers provide an improvement in the interfacial adhesion of the polymer/metal structure. Furthermore, polymeric thin films have been doped to obtain the conducting form of polypyrrole, of which electric properties enable to use it as a chemical sensor. Exposure to vapors leads to changes in polymer conductivity, by which analytes can be identified and quantified.Self-assembly and polymer deposition are key factors in this research, as a consequence surface characterization techniques, such as XPS, TOF-SIMS, FT-IR or SEM, have been employed to study their physical and chemical characteristics. Especially interesting have been the use of AFM to investigate the nucleation process and the film topography. Moreover, the four-point probe technique has provided an excellent tool to perform conductivity measurements on thin films. Besides, plasma polymerized films have shown a high sensitivity to carbon dioxide in order to demonstrate their aptitudes to be utilized as a chemical sensor.