La espectroscopia mejorada con plasmón permite a los científicos alcanzar la sensibilidad de una sola molécula y una resolución lateral incluso hasta la resolución submolecular. Sin embargo, un desafío importante para que se convierta en una herramienta analítica fácil de usar es que los científicos no han comprendido los parámetros experimentales más relevantes con respecto a la tecnología. Dos investigadores de Jena, Alemania presenta ahora un método para desentrañar las propiedades plasmónicas durante el experimento y así proporcionar un enfoque confiable para investigar y optimizar directamente las condiciones experimentales.

Para explorar la nanoescala mucho más allá del límite de resolución óptica, La espectroscopia Raman mejorada con punta (TERS) es ampliamente reconocida como una técnica esencial pero aún emergente. Con este método espectroscópico sin marcadores, los científicos obtienen conocimientos sobre la composición estructural y química de superficies con resolución a nanoescala que no son accesibles con otros métodos. Ejemplos en los que tales espectroscopias de resolución a nanoescala son cruciales son las investigaciones estructurales:de materiales nuevos (por ejemplo, capas de diamante, Materiales 2-D, etc.), de agregados de proteínas, de factores desencadenantes de enfermedades como la diabetes tipo II o el Alzheimer, o incluso de reacciones catalíticas en funcionamiento. Sin embargo, La falta de comprensión de los científicos de los parámetros cruciales de la sonda real todavía limita el potencial de TERS como una herramienta analítica fácil de usar. Hasta ahora, los científicos no han podido desentrañar los parámetros experimentales más fundamentalmente relevantes como la resonancia del plasmón de superficie de la punta, calentamiento debido al aumento de temperatura de campo cercano, y el vínculo hacia la resolución espacial.

En un nuevo documento en Luz:ciencia y aplicación , un equipo de investigación de Jena, Alemania presenta ahora el primer método accesible para obtener información sin precedentes sobre la actividad plasmónica de una sola nanopartícula durante un experimento TERS típico. Prof. Volker Deckert del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica, Jena, y la Dra. Marie Richard-Lacroix de la Universidad Friedrich Schiller de Jena proponen un método sencillo y puramente experimental para evaluar la resonancia del plasmón y la temperatura de campo cercano experimentada exclusivamente por las moléculas que contribuyen directamente a la señal TERS. Utilizando equipo experimental TERS estándar, los científicos evalúan la respuesta óptica detallada de campo cercano, tanto a nivel molecular como en función del tiempo sondeando simultáneamente las intensidades espectrales de Stokes y anti-Stokes. Esto les permite caracterizar las propiedades ópticas de cada punta de TERS individual durante la medición.

"El método propuesto podría ser un paso importante para mejorar la usabilidad de TERS en el funcionamiento diario, "Explica el profesor Deckert." Las condiciones reales a las que se someten las moléculas de un experimento al siguiente ahora se pueden investigar y optimizar directamente, en tiempo real, y en la escala de la muestra. "Esto es especialmente relevante cuando se trata de examinar muestras biológicas como proteínas que no pueden tolerar altas temperaturas.

"A lo mejor de nuestro conocimiento, ninguna otra metodología accesible abre el acceso a tanta información sobre la actividad plasmónica durante un experimento TERS típico, "Dice el Dr. Richard-Lacroix.

Creemos que esta metodología contribuirá a mejorar la precisión de los modelos teóricos y facilitará cualquier investigación plasmónica experimental y la aplicación de TERS en el campo de la termometría a nanoescala, "prevén los científicos.