[ca] Aquesta tesi doctoral consta de 4 capítols comptant la introducció (Cap. 1), els resultats d'aquesta tesi que s'han distribuït en 2 capítols (Cap. 2 i Cap.3) i conclusions (Cap. 4). Els resultats obtinguts en els capítols 2 i 3 es resumeixen a continuació: Capítol 2. Aplicacions en biomedicina dels metal·labis(dicarballurs): la seva interacció amb biomolècules, estudis en teràpies anticàncer i acció antibacteriana. En aquest capítol s'inclouen en primer lloc els estudis fisicoquímics realitzats amb sis metal·labis(dicarballurs), relatius a la seva capacitat d'autoensamblatge, activitat redox, lipofília i solubilitat que després ajudaran a l'hora explicar la seva activitat biològica. També s'han fet estudis de magnetisme i corrents d'anell. A partir d'aquí s'ha aprofundit en els estudis de creuament de membrana lipídica artificial, utilitzant compostos que no havien sigut estudiats i condicions que simulen el medi biològic. S'han realitzat estudis aprofundint també en la seva interacció amb aminoàcids, proteïnes i ADN, i per primer cop s'ha estudiat la interacció amb els glúcids mitjançant una molècula amb propietats de tensioactiu on el cap polar es una glucosa que està enllaçada a una cua apolar. Posteriorment s'han pogut visualitzar aquestes interaccions in vitro, després d'incubar Na[o-COSAN] en el medi de cultiu de soques de glioblastoma multiforme (GBM), un tipus de càncer cerebral, gràcies a la tècnica de microscòpia FTIR amb una font de radiació de sincrotró. Aquests estudis van ser realitzats gràcies a la concessió d'un projecte per a l'ús d'aquesta tècnica en la línia de feix MIRAS al sincrotró ALBA. Aquests resultats van ser la prèvia per observar les interaccions amb biomolècules in vivo, addicionant quatre metal·labis(dicarballurs) en el medi de cultiu d'un model d'animal petit com els nematodes C.elegans i els seus embrions. Després, dos d'aquests compostos van ésser testats com a fàrmacs per la teràpia anticàncer BNCT en cultius de dues línies de GBM, amb resultats positius. Posteriorment, es van usar uns altres dos com a fàrmacs en una línia de GBM resistent per a radioteràpia amb raigs-X i raigs-γ, i també es va aplicar per primer cop en cultius una tècnica de radioteràpia nova, anomenada PBFR, que requereix de compostos que continguin bor. Finalment els sis compostos van ésser provats com a antibiòtics en soques de bacteris Gram-positiu, Gram-negatiu i C.albicans, obtenint resultats positius. Cal remarcar que algunes d'aquestes soques eren resistents a múltiples fàrmacs. Els estudis físico-químics obtinguts a l'inici del capítol 2 van ajudar a explicar el diferent comportament dels sis compostos utilitzats. El fet que els bacteris Gram-negatiu continguin cations alcalinoterris en la seva estructura protectora de lipopolisacàrids ens va guiar cap a reportar per primer cop la síntesi i caracterització de les sals divalents de Ca2+ i Mg2+ de l'[o-COSAN]- i el [8,8'-I2-o-COSAN]-. Capítol 3. Ús de l'[o-COSAN]- com a dopant per a COPs per la seva aplicació en energia verda. En aquest capítol s'utilitzen les sals de Cs+ i Na+ de l'[o-COSAN]- per a dopar COPs com el PEDOT. El fet d'incloure aquests compostos en una matriu polimèrica fa que es produeixi una sinergia que produeix materials doble redox-reversibles com el PEDOT:Cs[o-COSAN] i altres, que milloren les prestacions del PEDOT:PSS habitual. Aquestes millores són degudes en part a un canvi del potencial redox Co4+/3+ cap a valors més reductius, com a aplicabilitat d'aquestes millores es van estudiar aquests polímers com a catalitzadors per a la oxidació de l'aigua, millorant el PEDOT:PSS. A més a més, un mètode per calcular el pic d'oxidació Co4+/3+ a partir de les corbes catalítiques va ésser desenvolupat. Posteriorment, s'ha indagat en l'ús de l'[o-COSAN]- com a dopant de PEDOT i poli(pirrol) per a produir COPs que milloren els resultats de la catàlisi d'oxidació de l'aigua.

[en] This doctoral thesis consists of 4 chapters including the introduction (Chapter 1), the results of this thesis which have been distributed in 2 chapters (Chapter 2 and Chapter 3) and conclusions (Chapter 4). The results obtained in chapters 2 and 3 are summarized below: Chapter 2. Biomedical applications of metallabis(dicarbollides): their interaction with biomolecules, studies in anticancer therapies and antibacterial action. This chapter includes in the first place the physicochemical studies carried out with six metallabis(dicarbollides), relating to their self-assembly capacity, redox activity, lipophilicity and solubility which will later help to explain their biological activity. Studies of magnetism and ring currents have also been carried out. From here, studies of artificial lipid membrane crossing have been deepened, using compounds that had not been studied and conditions that simulate the biological environment. Studies have also been carried out in depth on its interaction with amino acids, proteins, and DNA, and for the first time the interaction with carbohydrates has been studied using a molecule with surfactant properties where the polar head is a glucose that is linked to a non-polar tail. These interactions have subsequently been visualized in vitro, by incubating Na[o-COSAN] within stem cells of glioblastoma multiforme (GBM), a type of brain cancer, thanks to the FTIR microscopy technique with a synchrotron source of radiation. These studies were carried out thanks to the concession of a project for the use of this technique in the MIRAS beamline at ALBA synchrotron. These results were the previous step to observe interactions with biomolecules in vivo, using four metallabis(dicarbollides) incubated in a small animal model such as C.elegans nematodes and their embryos. Afterwards, two of these compounds were tested as drugs for BNCT anticancer therapy in cultures of two GBM lines, obtaining positive results. Subsequently, another two compounds were used as drugs in a line of resistant GBM by means of X-ray and γ-ray radiotherapy, and a new radiotherapy technique requiring compounds containing boron. Finally, the six compounds were tested as antibiotics in strains of Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and C.albicans, obtaining positive results. It should be noted that some of these strains were resistant to multiple drugs. The physical-chemical studies obtained at the beginning of the chapter helped to explain the different behaviour of the six compounds used. The fact that Gram-negative bacteria contain alkaline earth cations in their protective lipopolysaccharide structure led us to report for the first time the synthesis and characterization of the divalent Ca2+ and Mg2+ salts of [o-COSAN]- and [8,8'-I2-o-COSAN]-. Chapter 3. Use of [o-COSAN]- as a dopant for COPs for its application in green energy. In this chapter, Cs+ and Na+ salts of [o-COSAN]- are used to dope COPs such as PEDOT. The fact of including these compounds in a polymeric matrix results in a synergy that produces double redox/reversible materials such as PEDOT:Cs[o-COSAN] and others, which improve the performance of the usual PEDOT:PSS. These improvements are due in part to a shift of the Co4+/3+ redox potential towards more reductive values, as applicability of these improvements these polymers were studied as catalysts for water oxidation, improving PEDOT:PSS. In addition, a method to calculate the Co4+/3+ oxidation peak from the catalytic curves was developed. Subsequently, it has been investigated the use of [o-COSAN]- doping PEDOT and poly(pyrrole) to produce COPs that improve the results of the water oxidation catalysis obtained first place COPs including [o-COSAN]- covalently attached to a pyrrole monomer were also used.