La química supramolecular se puede definir como la “química más allá de la molécula” y estudia las interacciones entre especies químicas de forma ordenada y jerárquica, dando lugar a la formación de supramoléculas bien definidas. Principalmente trabajamos en los campos del reconocimiento molecular, la formación de estructuras secundarias definidas y los procesos de autoensamblaje, utilizando una gran variedad de enfoques experimentales y teóricos. Nuestra actividad científica se inspira en la complejidad estructural e interaccional de los seres vivos. Intentando entender y aplicar ambas formas de complejidad a sistemas químicos, nuestra investigación abarca el reconocimiento molecular de moléculas biológicamente relevantes, el autoensamblaje de compuestos orgánicos y el estudio de la química combinatoria dinámica
Así, nos centramos en el descubrimiento, preparación y estudio de nuevos receptores sintéticos para pequeñas moléculas e iones de interés biológico (aminoácidos, neurotransmisores, aniones) y para secuencias o dominios en macromoléculas biológicas. Habitualmente empleamos jaulas moleculares pseudopeptídicas para el reconocimiento, unión o transporte de pequeñas moléculas. Además, utilizamos enfoques supramoleculares en procedimientos sintéticos, como la síntesis templada, para preparar nuevas jaulas con propiedades quiroópticas y fotorredox dirigidas a arquitecturas específicas del ADN. También empleamos química combinatoria dinámica para el desarrollo de receptores y sensores (incluyendo objetivos más complejos, como secuencias peptídicas o de ADN), así como para entender el comportamiento de sistemas químicos complejos. Cabe destacar que toda nuestra investigación se lleva a cabo en medios acuosos para garantizar la compatibilidad de nuestros sensores con medios biológicos. De este modo, el conocimiento fundamental obtenido puede aplicarse para monitorizar o regular procesos biológicos.
Otra aplicación de los sistemas supramoleculares en nuestro grupo es el desarrollo de polímeros supramoleculares para la liberación de fármacos. Moléculas discóticas anfipáticas se autoensamblan en nanofibras que responden a distintos estímulos (luz, pH, enzimas, etc.) para lograr una liberación precisa del fármaco.
Además, colaboramos con varios grupos (tanto en el IQAC como fuera de él) para estudiar sistemas biomoleculares y biomiméticos desde un punto de vista supramolecular.