Los investigadores han construido una nueva herramienta para estudiar moléculas usando un láser, un cristal y detectores de luz. Esta nueva tecnología revelará las esculturas más pequeñas de la naturaleza, las estructuras de las moléculas, con mayor detalle y especificidad.
"Vivimos en el mundo molecular donde la mayoría de las cosas que nos rodean están formadas por moléculas: aire, alimentos, bebidas, ropa, células y más. El estudio de moléculas con nuestra nueva técnica podría usarse en medicina, farmacia, química u otros campos", dijo el profesor asociado Takuro Ideguchi del Instituto de Ciencia y Tecnología de Fotones de la Universidad de Tokio.
La nueva técnica combina dos tecnologías actuales en un sistema único llamado espectroscopía vibracional complementaria. Todas las moléculas tienen vibraciones muy pequeñas y distintivas causadas por el movimiento de los núcleos de los átomos. Las herramientas llamadas espectrómetros detectan cómo esas vibraciones hacen que las moléculas absorban o dispersen la luz.ondas. Las técnicas de espectroscopía actuales están limitadas por el tipo de luz que pueden medir.
El nuevo espectrómetro vibracional complementario diseñado por investigadores en Japón puede medir un espectro de luz más amplio, combinando los espectros más limitados de otras dos herramientas, llamadas espectrómetros de absorción infrarroja y dispersión Raman. La combinación de las dos técnicas de espectroscopía brinda a los investigadores información diferente y complementaria sobrevibraciones moleculares
"Cuestionamos el 'sentido común' de este campo y desarrollamos algo nuevo. Los espectros Raman e infrarrojo ahora se pueden medir simultáneamente", dijo Ideguchi.
Los espectrómetros anteriores solo podían detectar ondas de luz con longitudes de 0,4 a 1 micrómetro espectroscopía Raman o de 2,5 a 25 micrómetros espectroscopía infrarroja. La brecha entre ellos significaba que Raman y la espectroscopía infrarroja tenían que realizarse por separado. La limitación escomo tratar de disfrutar un dúo, pero verse obligado a escuchar las dos partes por separado.
La espectroscopía vibratoria complementaria puede detectar ondas de luz alrededor de los espectros visible a infrarrojo cercano e infrarrojo medio. Los avances en la tecnología de láser pulsado ultracorto han hecho posible la espectroscopía vibratoria complementaria.
Dentro del espectrómetro vibracional complementario, un láser de zafiro de titanio envía pulsos de luz infrarroja cercana con un ancho de 10 femtosegundos 10 cuadrillonésimas de segundo hacia la muestra química. Antes de golpear la muestra, la luz se enfoca en un cristalde seleniuro de galio. El cristal genera pulsos de luz infrarroja media. Los pulsos de luz infrarroja cercana y media se enfocan en la muestra, y las ondas de luz dispersas y absorbidas son detectadas por fotodetectores y convertidas simultáneamente en espectros infrarrojos y Raman.
Hasta ahora, los investigadores han probado su nueva técnica en muestras de productos químicos puros que se encuentran comúnmente en los laboratorios de ciencias. Esperan que la técnica algún día se use para comprender cómo las moléculas cambian de forma en tiempo real.
"Especialmente para biología, usamos el término 'sin etiqueta' para espectroscopía vibracional molecular porque no es invasivo y podemos identificar moléculas sin adherir etiquetas fluorescentes artificiales. Creemos que la espectroscopía vibracional complementaria puede ser una técnica única y útil para molecularmedidas ", dijo Ideguchi.
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Materiales proporcionados por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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