Estudo da absorção de dois fótons em derivados fluorescentes de Benzotiadiazola: determinação da magnitude do brilho

• Processo: 21/07354-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Leonardo de Boni
• Beneficiário: Júlia Akiyama da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia de sistemas Absorção de dois fótons Óptica não linear Fluorescência Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: absorção de dois fótons | Espectroscopia | fluorescência | moleculas organicas | Óptica Não Linear

Resumo

A interação da radiação com a matéria é um dos temas relevantes de estudo na física devido à quantidade de informação que pode ser obtida e interpretada. Quando essa interação é provocada por uma luz de alta intensidade, poderá observar-se uma resposta não linear desse meio, as quais geram novos efeitos ópticos, como, por exemplo, a absorção de dois fótons, que podem ser aplicados em distintas áreas tecnológicas. Sendo assim, materiais que possuem elevados efeitos ópticos não lineares são de grande interesse da comunidade científica, uma vez que podem ser utilizados em marcadores biológicos. As caracterizações espectroscópicas de moléculas orgânicas envolvem a obtenção de propriedades ópticas lineares e não lineares por meio de técnicas resolvidas ou não no tempo. Essas podem ser obtidas por sistemas de lasers pulsados e com largura temporal curta, possibilitando o entendimento de como se comportam as moléculas em função da sua estrutura com a intensidade de luz. Tal fato aumentou a compreensão de estudos de absorções multifotônicas e os efeitos dependentes das mesmas, não observadas em medidas de espectroscopia de baixa intensidade. No caso específico dos compostos orgânicos, o esforço concentra-se na busca por cromóforos capazes de engrandecer o fenômeno óptico pretendido. Em específico, os efeitos de fluorescência induzida por absorção multifotônica em compostos orgânicos são importantes para aplicações como biomarcadores fluorescentes. O fato desses compostos absorverem por dois ou mais fótons é importante para a seletividade do processo. Por exemplo, a absorção multifotônica modifica a janela de excitação para a região do infravermelho próximo. Os efeitos multifotônicos combinados com a região de transparência dos sistemas biológicos (no IR próximo) vêm sendo usados para fototerapia fotodinâmica (PDT) induzida por absorção multifotônica. No mesmo sentido, isso pode ser incorporado para biomarcadores. Visando uma possível aplicação em marcadores fluorescentes, pretende-se neste projeto, estudar o efeito de absorção de dois fótons em derivados fluorescentes de Benzotiadiazola, os quais podem apresentar uma maior ou menor fluorescência, dependendo do solvente. Esses estudos serão conduzidos em específico para processos ópticos não lineares, como, por exemplo, a absorção de dois fótons e a fluorescência induzida por essa absorção. Como resultado, espera-se a determinação da propriedade de brilho, a qual é definida pelo produto entre a eficiência quântica de fluorescência e a seção de choque de absorção de dois fótons, propriedade importante a ser quantificada visando aplicações em sondas fluorescentes. (AU)