spectroscopie Plasmon-améliorée de fluorescence

la spectroscopie Plasmon-améliorée de fluorescence est un outil utile pour des cellules de représentation et d'autres échantillons à un niveau d'unique-molécule. Cette méthode pose plusieurs avantages par rapport à la microscopie à fluorescence conventionnelle.

Saut à :

la spectroscopie Plasmon-améliorée de fluorescence est un outil utile pour des cellules de représentation et dAndré Nantel | Shutterstock

Le développement de la spectroscopie plasmon-améliorée de fluorescence

on a observé la première fois la fluorescence Plasmon-améliorée après la découverte de la dispersion surface-améliorée de Raman. Cette méthode s'est récent développée dans la popularité due aux avancements dans notre compréhension de plasmonics et de spectroscopie.

La fluorescence moléculaire résulte de l'irradiation d'un fluorophore utilisant le rayonnement électromagnétique monochromatique ou la lumière blanche. Basé sur la condition de l'excitation des électrons dans le fluorophore, cette luminescence peut être divisée en fluorescence et phosphorescence.

Cependant, quand des nanoparticles plasmonic en métal, y compris des nanoparticles d'or ou d'argent, sont excités par le rayonnement électromagnétique monochromatique, ils montrent le photoluminescence très faible. La vibration des électrons par l'excitation de radiothérapie, connue sous le nom de plasmon, peut fournir une amélioration dans le domaine optique autour des nanostructures en métal.

Comment la spectroscopie plasmon-améliorée de fluorescence fonctionne-t-elle ?

Fluorophores, tel que les molécules de teinture organiques, se composent couramment des sonneries aromatiques ou des réseaux conjugués de carbone. Les conditions de singulet et de triplet sont représentées dans le tableau de Jablonski et les sous-niveaux vibratoires et rotationnelles. L'émission d'un fluorophore se compose de deux variables : puissance et vie de tranche de temps. Les molécules qui montrent une émission très lumineuse très grande d'exposition de puissance de tranche de temps.

Après l'excitation, le mouvement de molécules d'une condition vibratoire élevée à la condition vibratoire inférieure. Ceci est accompagné de l'émission de la lumière. Pendant la fluorescence améliorée de plasmon, le PO, se rapporte au pouvoir d'excitation qui est absorbé par le fluorophore et les nanoparticles menant à sa condition enthousiaste.

La résonance extérieure localisée de plasmon décrit les vibrations collectives des électrons qui mènent aux inducteurs locaux électromagnétiques forts. Le couplage de cette longueur d'onde de résonance à l'émetteur améliore le rendement quantique de l'absorption et de l'émission.

Fréquence électromagnétique de plasmon

L'amélioration d'en raison léger émis de l'amélioration de plasmon peut s'échelonner de dix à plusieurs cent fois. Il y a une certaine classe des nanostructures qui peuvent produire des hotspots du champ électrique local. Ces régions améliorantes ont été vérifiées et peuvent être conçues dans des dimères et des ensembles de nanoparticle.

Par exemple, un facteur d'amélioration de 1340 fois a été réalisé pour la fluorescence unique de molécule de la teinture infrarouge proche N, N0-bis (2,6-diisopropyl phénol) - 1,6,11,16-tetra- [4 (butyle 1,1,3,3-tetramethyl) phénoxy] - quaterrylene-3,4 : 13,14-bis (dicarboximide) (TPQDI).

Surfaces pour la fluorescence plasmon-améliorée

On a observé la première fois les propriétés fluorescentes (FITC) de l'isothiocyanate de fluorescéine et de la rhodamine 6G après avoir été adsorbées sur les films argentés bruts d'île. La luminescence de ces molécules est imperceptible sur le film argenté lisse. Les chercheurs plus tard ont découvert que l'intensité d'émission était la plus intense quand la longueur d'onde de résonance de plasmon du film argenté brut de nanoparticle a superposé avec la limite d'absorption de la teinture.

D'autres substrats plasmon-améliorés de fluorescence comprennent : metal les films avec la morphologie de surface approximative, les nanoparticles inclus produits avec le micro ou les méthodes de nanofabrication, nanoparticles chimiquement synthétisés avec la morphologie différente, les nanoparticles d'isolement par shell.

Applications

L'application principale de cette méthode est l'étude des molécules uniques. Pouvoir étudier le comportement des molécules spécifiques dans certains micro-environnements (tels qu'une membrane de cellule cancéreuse dans le micro-environnement de tumeur) est hautement avantageux.

la spectroscopie Plasmon-améliorée de fluorescence peut également être employée pour étudier l'ADN dû à la spécificité avec laquelle les nucléotides grippent à un un un autre. Des brins d'ADN peuvent être compris ainsi comme outil pour la fabrication de l'architecture plasmon-améliorée de fréquence.

L'origami d'ADN est une méthode en kit moléculaire qui est employée pour concevoir et établir des nanostructures d'ultra-fin utilisant les acides nucléiques. Dans une étude, l'origami d'ADN a été employé pour arranger les nanoparticles argentés et alors le point névralgique plasmonic a été manipulé pour améliorer la fluorescence plasmon-améliorée davantage. De même, la cinétique de l'hybridation d'ADN peut également être étudiée suivre cette méthode.

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Last Updated: May 29, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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