m.c. esaú anybal araiza reyna. fotones de luz naturaleza ondulatoria de la luznaturaleza...
TRANSCRIPT
M.C. Esaú Anybal Araiza Reyna
Fotones de luz
Naturaleza ondulatoria de la luz Naturaleza corpuscular o fotónica de la luz
Naturaleza de la Luz
Interacción de la Luz con la materiaFuente emisora
Receptor
Interacción de la Luz y la Materia
Sistema Óptico
Espectroscopias ópticas
Son versátiles para medición y monitoreo de
muestras biológicas.
No son invasivas ni destructivas.
Es posible obtener información bioquímica y
estructural de la muestra.
Para suero
Para sangre
Detección de niveles anormales de PSA a) Cromatografía
Detección y Cuantificacióna)ELISA
(Ensaye Inmuno-Absorbente Ligado a Enzimas
b) RIA (Radioinmunoensayo)
“Las técnicas Espectroscópicas vienen a complementar e incluso a sustituir a algunas pruebas químicas convencionales”
Estiramiento simétrico
scissoring
wagging
Estiramiento asimétrico
rocking
twisting
Figura 3. Descripción del estado virtual del esparcimiento Raman
Figura 2. Modos diferentes de vibración de una molécula tri-atómica
Figura 1. Dispersión Rayleigh y Raman
RayleighRaman stokes
RamanAnti-stokes
stokes
Anti-stokes
Láser λ
Físico Indú Chandrasekhara Raman
Nobel 1930
Di-Cloroaceptofenona
Fuente de luz monocromática
Espectrómetro Raman
IR
Raman
Raman PortatilLaser rojo 785nm a 300mW
Detector Raman Laser verde 532nm
Espectrómetro para Micro-Raman
Láser rojo 632nm He-Ne 30mW
Diodo Láser azul 473nm 100mW Diodo Láser Verde 532nm 50mW
Notch Filters
Espectroscopia Raman “Amplificada” para la detección, caracterización y análisis de aminoácidos y Proteínas
Raman convencional
P. C. Painter and L. Koenig, “Raman spectroscopy study of the structure of antibodies,” Biopolymers 14, 457-468 (1975). J. Duarte, M. T. T. Pacheco, R. Z. Machado, L. Silveira Jr, R. A. Zangaro and A. B. Villaverde, “Use of near-infrared Raman spectroscopy to detect IgG and IgM
antibodies against Toxoplasma gondii in serum samples of domestic cats,” Cell. Mol. Biol. 48 (5), 585-589 (2002).
Volumen reducido y bajas concentraciones
Espectroscopia Raman Amplificada por Superficie (SERS, por sus siglas en inglés).donde el analito es puesto sobre la superficie de una nano-particula metálica, amplificando
las señales en 10^4 –10^8 y en algunos casos a 10^15.
anilina
Tiol o mercaptano
*J. De Gelder, K. De Gussem, P. Vandenabeele, L. Moens, "Reference database of Raman spectra of biological molecules," Journal of Raman Spectroscopy 38 (9), 1133-1147 (2007).
Amplificación Raman (SERS)
Amplificación Raman (SERS)Trabajar con analitos diluidos en solución acuosa proporciona
señal Raman muy débil o nula.
•Laboratorio de Materiales y Sensores, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico - UNAM, México - D.F. “Variations in Optical Properties of Silver Nanoparticles. Application in Surface Enhanced Raman Spectroscopy” by Dres . Roberto Sato, Rocío Redón, América Vázquez, Ocotlán Flores, Rodolfo Zanella and José Saniger.
* Espectros Raman y SERS de Piridina, cafeína, ácido Acetíl-salicílico y Aspártico
SERS: para aminoácidos y proteínas
Aminoácidos: se establece por la presencia de un carbono central alfa unido a: un grupo carboxilo (COOH), un grupo amino (H2N), un hidrógeno y la cadena lateral (R):
*G. J. Thomas Jr. and D. A. Agard, “Quantitative analysis of nucleic acids, proteins, and viruses by Raman and deconvolution,” Biophysical Journal. 46, 763-768 (1984).*A. Torreggiani and G. Fini, “Raman spectroscopic studies of ligand-protein interactions: the binding of biotin analogues by avidin,” J. Raman Spectrosc. 29(3), 229-236 (1998)].
Proteínas : Antígeno Prostático (PSA)
Serina
Isoleucina
La complejidad de una proteína puede ser analizada mediante la espectroscopia Raman: Estructura, enlaces, forma, etc.
http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do
Las proteínas: son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
SERS: para aminoácidos y proteínas
Espectro Raman y SERS de la piridina diluida a 2000PPM
SERS : Resultado con Piridina
La banda a 234 cm-1 se asigna a la vibración Ag-Cl.
* Bandas típicas de la piridina 1006 y 1035 cm-1
*Journal of Raman Spectroscopy Published online inWiley Interscience: 20 October 2008 "Silver nanoparticles synthesized by direct" by Dr. Roberto Sato-Berrú
*
Propiedades de la Serina:Fórmula molecular: C3H7NO3 Masa molar: 105.09 g mol−1
Raman: Serina
* The Chemical Educator, Vol. 13, No. 2, Published on Web 2/25/2007, 10.1333/s00897082113a, © 2008 The Chemical Educator by Debra Jhonson
*
Las nano-partículas son caracterizadas, mediante el plasmon de absorción uv vis, el cual es característico al metal y su forma.
Coloides: Evaluación
Plasmón mediante absorción uv-vis del coloide de Ag, de tamaño promedio
de 40nm
Microscopio electrónico de transmisión (TEM): Forma y tamaño
Nano-sizer: Tamaño
Tamaño y forma de las nanopartículas
Coloides: Evaluación
Gracias a todos por su Atención¡¡¡