Subprojeto 10.2 – Espectroscopia de moléculas [Quantum Dots] isoladas

Participantes: Carlos Lenz Cesar; André Alexandre de Thomaz; Diogo Burigo Almeida; Vitor BianchinPelegati
UNICAMP

Quantum Dots podem ser considerados uma molécula com número de átomos controlável entre várias centenas a alguns milhares de 1000 átomos. Controlando o tamanho controlamos a banda de emissão [cor da emissão] e com a síntese de uma capa [cappinglayer] controlamos a eficiência da emissão. A quase ausência de photobleachingé a maior vantagem dos QDs comparados aos marcadores convencionais, que tem ampliado cada vez mais suas aplicações como marcadores fluorescentes.Os QDssão ótimas alternativas aos corantes orgânicos convencionais para pares de FRET, mas têm sido pouco utilizados nesses estudos devido a uma falta de entendimento da física da transferência de energia nos mesmos. A capa tende a isolar os QDs do meio externo, diminuindo as interações eletrostáticas com a vizinhança. Além disso, os QDs apresentam um fenômeno conhecido como blinking, que é a intermitência da suaemissão. Antes considerado uma característica indesejada, o blinking se tornou interessante na aquisição de imagens de super resolução via localização. Quando se coleta a emissão de um número grande de QDs o blinking é ocultado pela média do sinal adquirido. Entretanto, quando o número de partículas diminui, até o limite de uma única partícula, esse fenômeno se torna importante. O blinking e o FRET nos quantum dots merecem estudo detalhado devido as possibilidades de sua utilização para sensores de FRET e aquisição de imagens de super resolução.
Um objetivo desse sub projeto é estudar o FRET e o blinking entre dois QDs em função da distância, espessura da capa dos QDs, tipo de síntese e ambiente químico.Realizaremos estudos de moléculas únicas através das técnicas de diluição e de Tip-enhancement. No segundo caso estudaremos o fenômeno de FRET e tempo de vida da fluorescência n presença do tip metálico e em função da sua distância. No experimento mais complexo estudaremos as propriedades ópticas em um sistema de três elementos, dois QDs e o tip, cujas distâncias podem ser controladas com precisão do AFM. Espectroscopia de óptica linear e não linear em QDs isolados serão realizados através de PLE de 1 e 2 fótons em baixas temperaturas, utilizando as mesmas técnicas que usamos na caracterização de um ensemble de QDs, espectralmente alargado devido à dispersão de tamanhos.