espectroscopia Plasmón-aumentada de la fluorescencia

la espectroscopia Plasmón-aumentada de la fluorescencia es una herramienta útil para las células de la proyección de imagen y otras muestras en un nivel de la único-molécula. Este método plantea varias ventajas sobre microscopia de fluorescencia convencional.

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la espectroscopia Plasmón-aumentada de la fluorescencia es una herramienta útil para las células de la proyección de imagen y otras muestras en un nivel de la único-molécula.Andre Nantel | Shutterstock

El revelado de la espectroscopia plasmón-aumentada de la fluorescencia

la fluorescencia Plasmón-aumentada primero fue observada después del descubrimiento de dispersar superficie-aumentado de Raman. Este método ha crecido recientemente en el renombre debido a los adelantos en nuestra comprensión del plasmonics y de la espectroscopia.

La fluorescencia molecular resulta de la irradiación de un fluoróforo usando la radiación electromágnetica monocromática o la luz blanca. De acuerdo con el estado de la excitación de los electrones en el fluoróforo, esta luminiscencia se puede dividir en fluorescencia y fosforescencia.

Sin embargo, cuando los nanoparticles plasmonic del metal, incluyendo nanoparticles del oro o de la plata, son excitados por la radiación electromágnetica monocromática, muestran photoluminescence muy débil. La oscilación de electrones por la excitación de la radiación, conocida como plasmón, puede ofrecer un aumento en el campo óptico alrededor de los nanostructures del metal.

¿Cómo la espectroscopia plasmón-aumentada de la fluorescencia trabaja?

Fluorophores, tal como moléculas de tinte orgánicas, consiste en común los anillos aromáticos o las cadenas conjugadas del carbono. Los estados de la camiseta y de trío se representan en el diagrama de Jablonski y los subniveles vibratorios y rotatorios. La emisión de un fluoróforo consiste en dos variables: rendimiento y curso de la vida de quantum. Las moléculas que exhiben una emisión muy brillante muy grande de la demostración del rendimiento de quantum.

Después de la excitación, el movimiento de las moléculas de un alto estado vibratorio al estado vibratorio inferior. Esto es acompañada por la emisión de la luz. Durante el plasmón aumentado la fluorescencia, Po, refiere a la potencia de la excitación que es absorbida por el fluoróforo y los nanoparticles que llevan a su estado emocionado.

La resonancia superficial localizada del plasmón describe las oscilaciones colectivas de los electrones que llevan a los campos locales electromágneticos intensos. El acoplamiento de esta longitud de onda de la resonancia al emisor perfecciona la eficiencia de quantum de la amortiguación y de la emisión.

Frecuencia electromágnetica del plasmón

El aumento de liviano emitida debido al aumento del plasmón puede colocar a partir del diez a varios de cien veces. Hay cierta clase de los nanostructures que pueden producir apuroses del campo eléctrico local. Estas regiones de aumento se han investigado y se pueden dirigir en los dimeros y los agregados del nanoparticle.

Por ejemplo, un factor del aumento de 1340 veces fue logrado para la única fluorescencia de la molécula del tinte infrarrojo cercano N, N0-bis (2,6-diisopropyl fenol) - 1,6,11,16-tetra- [4 (el butilo 1,1,3,3-tetramethyl) fenoxis] - quaterrylene-3,4: 13,14-bis (dicarboximide) (TPQDI).

Superficies para la fluorescencia plasmón-aumentada

Las propiedades fluorescentes del isotiocianato de fluoresceína (FITC) y de la rhodamina 6G primero fueron observadas después de ser adsorbido en las películas de plata ásperas de la isla. La luminiscencia de estas moléculas es indistinguible en la película de plata lisa. Los investigadores descubrieron más adelante que la intensidad de la emisión era la más fuerte cuando la longitud de onda de la resonancia del plasmón de la película de plata áspera del nanoparticle recubrió con el límite de absorción del tinte.

Otros substratos plasmón-aumentados de la fluorescencia incluyen: metal las películas con morfología de la superficie áspera, nanoparticles embutidos creados con el micrófono o los métodos de la nanofabricación, nanoparticles químicamente sintetizados con diversa morfología, los nanoparticles aislados granada.

Usos

El uso principal de este método es el estudio de únicas moléculas. El poder estudiar el comportamiento de moléculas específicas dentro de ciertos microambientes (tales como una membrana celular de célula cancerosa dentro del microambiente del tumor) es altamente beneficioso.

la espectroscopia Plasmón-aumentada de la fluorescencia se puede también utilizar para estudiar la DNA debido a la especificidad con la cual los nucleótidos atan a uno otro. Los cabos de la DNA se pueden incluir así como una herramienta para la fabricación de la configuración plasmón-aumentada de la frecuencia.

La papiroflexia de la DNA es un método molecular del uno mismo-montaje que se utiliza para diseñar y para construir nanostructures ultrafinos usando los ácidos nucléicos. En un estudio, la papiroflexia de la DNA fue utilizada para arreglar los nanoparticles de plata y entonces los apuroses plasmonic fueron manipulados para perfeccionar fluorescencia plasmón-aumentada más lejos. Semejantemente, la cinética del hibridación de la DNA se puede también estudiar usando este método.

Fuentes

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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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