Estudos de Espectroscopia Raman Intensificado por Superfície em Estruturas de DNA Origami

• Processo: 18/17831-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Sergio Kogikoski Junior
• Supervisor: Ilko Bald
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Potsdam, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 16/14507-8 - Estudos das Propriedades Estruturais e Eletroquímicas de Filmes Nanoestruturados baseados em DNA, BP.PD
• Assunto(s): Química supramolecular Espectroscopia Raman amplificada por superfície Automontagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: automontagem | DNA Origami | Nanoestruturas de DNA | Sers | Química Supramolecular

Resumo

Processos de transferência de energia são de interesse fundamental no desenvolvimento de dispositivos eletrônicos, plasmônicos, catalíticos e outras aplicações correlatas. Geralmente esses processos ocorrem em sistemas muito organizados, com materiais funcionais bem posicionados, um exemplo clássico é o sistema de fotossíntese, o qual converte luz em energia química por um conjunto de processos que transferem energia por cascadas de metaloenzimas. Entretanto obter tal nível de organização e estruturação não é simples, assim o uso de técnicas que permitem a automontagem precisa de diferentes componente em formas 2D e 3D é necessário. Na última década, a técnica de origami de DNA tem sido utilizada para superar muitas das limitações de procedimentos de microfabricação com grande precisão e rendimentos. Aqui propoos o uso da técnica de DNA origami para montar precisamente nanopartículas metálicas para estudos de espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS). As estruturas de DNA serão automontadas utilizando protocolos desenvolvidos pelo grupo do Prof. Ilko Bald em Potsdam. Essa técnica ainda não está disponível no Brasil, mas é uma promessa para o desenvolvimento de muitos aplicações interdisciplinares, como nanocircuitos, nanomáquinas, nanoreatores, nanosensores, etc. Nossos projetos no Brasil utilizam nanopartículas modificadas com DNA, que automontam em sistemas cristalinos. Porém esses filmes não apresentam um controle fino do posicionamento das nanopartículas. Já as estruturas de DNA origami oferecem controle preciso da localização de diferentes tipos de nanopartículas, ligantes, biomoléculas, e outras cadeias de DNA em quase qualquer arranjo 2D ou 3D, assim como a distância entre as mesmas e arranjo local. O conhecimento sobre essa técnica é de grande interesse já que é possível gerar estruturas específicas e especificamente construídos para noas interfaces bioanalíticas, assim como o conhecimento sobre processos de transferência de energia melhorando a aplicabilidade, sensibilidade e limites de detecção possibilitando a obtenção de uma nova geração de dispositivos bioanalíticos.

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

KOGIKOSKI JR, SERGIO; DUTTA, ANUSHREE; BALD, ILKO. patial Separation of Plasmonic Hot-Electron Generation and a Hydrodehalogenation Reaction Center Using a DNA Wir. ACS NANO, DEC 2021. (18/17831-6, 16/14507-8)

KOGIKOSKI JR, SERGIO; KUBOTA, LAURO T.. Electron transfer in superlattice films based on self-assembled DNA-Gold nanoparticle. Electrochimica Acta, v. 318, p. 931-936, SEP 20 2019. (14/50867-3, 18/17831-6, 16/14507-8, 13/22127-2)

KOGIKOSKI JR, SERGIO; DUTTA, ANUSHREE; BALD, ILKO. patial Separation of Plasmonic Hot-Electron Generation and a Hydrodehalogenation Reaction Center Using a DNA Wir. ACS NANO, v. 15, n. 12, p. 20562-20573, DEC 28 2021. (18/17831-6, 16/14507-8)

WOLFF, CHRISTIAN M.; CANIL, LAURA; REHERMANN, CAROLIN; NGUYEN NGOC LINH; ZU, FENGSHUO; RALAIARISOA, MARYLINE; CAPRIOGLIO, PIETRO; FIEDLER, LUKAS; STOLTERFOHT, MARTIN; KOGIKOSKI, SERGIO, JR.; et al. Perfluorinated Self-Assembled Monolayers Enhance the Stability and Efficiency of Inverted Perovskite Solar Cells (vol 14, pg 1445, 2020). ACS NANO, v. 14, n. 11, p. 1-pg., 2020-11-24. (18/17831-6)

KOGIKOSKI, SERGIO; TAPIO, KOSTI; VON ZANDER, ROBERT EDLER; SAALFRANK, PETER; BALD, ILKO. Raman Enhancement of Nanoparticle Dimers Self-Assembled Using DNA Origami Nanotriangles. Molecules, v. 26, n. 6, p. 18-pg., 2021-03-01. (18/17831-6, 16/14507-8)