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Instrumentação em fluorescência para espectroscopia monomolecular

Processo: 05/04617-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2006 - 31 de março de 2008
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Marcelo Henrique Gehlen
Beneficiário:Marcelo Henrique Gehlen
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Fotoquímica  Instrumentação 

Resumo

A técnica de espectroscopia de fluorescência monomolecular é uma das novas técnicas avançadas para o estudo de sistemas fotoquímicos e bioquímicos. Através do mapeamento de fluorescência de sondas com resolução submicrométrica pela focalização óptica e pela coleta e análise de histogramas de contagem individual de fótons, são estudados os processos envolvendo estados eletrônicos excitados em um número unitário ou discreto de moléculas ou macromoléculas marcadas com sondas fluorescentes. A interpretação da autocorrelação de sinais, a aplicação de modelos estocásticos, e a análise de flutuações estatísticas, permitem uma parametrização de sistemas e processos em nível molecular diferenciada da obtida pela observação de amostras macroscópicas e suas respectivas médias intrínsecas. Efeitos locais de solvatação e organização molecular, difusão, dissipação de estados excitados via transferência de energia ou carga, e as interações de supressão ou amplificação de fluorescência em sistemas bi e multicromofóricos são exemplos de processos fotofísicos e fotoquímicos que serão estudados pela aplicação desta técnica. Para este propósito, necessitamos construir um equipamento apropriado e modular para o início desta linha de pesquisa que ampliará a capacidade de investigação de sistemas fotoquímicos correntemente estudados. O equipamento é formado basicamente de 4 módulos em configuração similar aos arranjos descritos na literatura especializada: um microscópio invertido, um nanoposicionador piezoelétrico, um sistema de detecção e eletrônica de contagem, e as fontes laser de excitação. Parte da detecção, a eletrônica de contagem, e os lasers estão em operação no laboratório de Fluorescência Molecular, sendo usados em configuração para medidas de decaimentos de ns a ps em amostras macroscópicas. Uma das questões de maior interesse é a investigação de processo de transferência de carga intramolecular fotoinduzida em compostos orgânicos com grupos doadores e receptores com interações específicas com solvente ou mesmo intramolecular como pontes de Hidrogênio. Também temos enfoque no efeito de dimeros fracos no acoplamente de transferência de elétron fotoinduzida, e a dinâmica de solvatação com fricção viscosa e dielétrica na desativação de estados eletrônicos excitados. (AU)