UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSÍ M.C. Esaú Anybal Araiza Reyna

Introducción Naturaleza de la Luz Fotones de luz Naturaleza ondulatoria de la luz Naturaleza corpuscular o fotónica de la luz

Interacción de la Luz y la Materia Introducción Interacción de la Luz y la Materia Receptor Fuente emisora Interacción de la Luz con la materia Sistema Óptico

Espectroscopias ópticas Introducción Espectroscopias ópticas Son versátiles para medición y monitoreo de muestras biológicas. Es posible obtener información bioquímica y estructural de la muestra. No son invasivas ni destructivas.

Planteamiento del 1er Problema TECNICAS ESTANDAR DE DETECCIÓN Y CUANTIFICACIÓN Para suero Para sangre Detección y Cuantificación ELISA (Ensaye Inmuno-Absorbente Ligado a Enzimas b) RIA (Radioinmunoensayo) Detección de niveles anormales de PSA a) Cromatografía “Las técnicas Espectroscópicas vienen a complementar e incluso a sustituir a algunas pruebas químicas convencionales”

Estiramiento simétrico Estiramiento asimétrico Espectroscopia Raman Estiramiento simétrico twisting stokes Estiramiento asimétrico scissoring Láser λ rocking wagging Anti-stokes Físico Indú Chandrasekhara Raman Nobel 1930 Figura 1. Dispersión Rayleigh y Raman Figura 2. Modos diferentes de vibración de una molécula tri-atómica Raman Anti-stokes Raman stokes Rayleigh Figura 3. Descripción del estado virtual del esparcimiento Raman

Di-Cloroaceptofenona Espectroscopia Raman Espectrómetro Raman Di-Cloroaceptofenona IR Raman Fuente de luz monocromática

Equipo del Laboratorio Espectrómetro para Micro-Raman Raman Portatil Laser rojo 785nm a 300mW Detector Raman Laser verde 532nm

Equipo del Laboratorio Notch Filters Láser rojo 632nm He-Ne 30mW Diodo Láser azul 473nm 100mW Diodo Láser Verde 532nm 50mW

Planteamiento del 2do Problema Espectroscopia Raman “Amplificada” para la detección, caracterización y análisis de aminoácidos y Proteínas Volumen reducido y bajas concentraciones Raman convencional P. C. Painter and L. Koenig, “Raman spectroscopy study of the structure of antibodies,” Biopolymers 14, 457-468 (1975). J. Duarte, M. T. T. Pacheco, R. Z. Machado, L. Silveira Jr, R. A. Zangaro and A. B. Villaverde, “Use of near-infrared Raman spectroscopy to detect IgG and IgM antibodies against Toxoplasma gondii in serum samples of domestic cats,” Cell. Mol. Biol. 48 (5), 585-589 (2002).

Amplificación Raman (SERS) Espectroscopia Raman Amplificada por Superficie (SERS, por sus siglas en inglés). donde el analito es puesto sobre la superficie de una nano-particula metálica, amplificando las señales en 10^4 –10^8 y en algunos casos a 10^15. anilina Tiol o mercaptano *J. De Gelder, K. De Gussem, P. Vandenabeele, L. Moens, "Reference database of Raman spectra of biological molecules," Journal of Raman Spectroscopy 38 (9), 1133-1147 (2007).

Amplificación Raman (SERS) Trabajar con analitos diluidos en solución acuosa proporciona señal Raman muy débil o nula. * Espectros Raman y SERS de Piridina, cafeína, ácido Acetíl-salicílico y Aspártico Laboratorio de Materiales y Sensores, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico - UNAM, México - D.F. “Variations in Optical Properties of Silver Nanoparticles. Application in Surface Enhanced Raman Spectroscopy” by Dres . Roberto Sato, Rocío Redón, América Vázquez, Ocotlán Flores, Rodolfo Zanella and José Saniger.

SERS: para aminoácidos y proteínas Aminoácidos: se establece por la presencia de un carbono central alfa unido a: un grupo carboxilo (COOH), un grupo amino (H2N), un hidrógeno y la cadena lateral (R): *G. J. Thomas Jr. and D. A. Agard, “Quantitative analysis of nucleic acids, proteins, and viruses by Raman and deconvolution,” Biophysical Journal. 46, 763-768 (1984). *A. Torreggiani and G. Fini, “Raman spectroscopic studies of ligand-protein interactions: the binding of biotin analogues by avidin,” J. Raman Spectrosc. 29(3), 229-236 (1998)].

SERS: para aminoácidos y proteínas Proteínas : Antígeno Prostático (PSA) Serina Isoleucina Las proteínas: son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. La complejidad de una proteína puede ser analizada mediante la espectroscopia Raman: Estructura, enlaces, forma, etc. http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do

SERS : Resultado con Piridina * Bandas típicas de la piridina 1006 y 1035 cm-1 La banda a 234 cm-1 se asigna a la vibración Ag-Cl. * Espectro Raman y SERS de la piridina diluida a 2000PPM *Journal of Raman Spectroscopy Published online inWiley Interscience: 20 October 2008 "Silver nanoparticles synthesized by direct" by Dr. Roberto Sato-Berrú

Raman: Serina Propiedades de la Serina: Fórmula molecular: C3H7NO3 Masa molar: 105.09 g mol−1 * * The Chemical Educator, Vol. 13, No. 2, Published on Web 2/25/2007, 10.1333/s00897082113a, © 2008 The Chemical Educator by Debra Jhonson

Coloides: Evaluación Las nano-partículas son caracterizadas, mediante el plasmon de absorción uv vis, el cual es característico al metal y su forma. Plasmón mediante absorción uv-vis del coloide de Ag, de tamaño promedio de 40nm

Microscopio electrónico de transmisión Coloides: Evaluación Tamaño y forma de las nanopartículas Nano-sizer: Tamaño Microscopio electrónico de transmisión (TEM): Forma y tamaño

Gracias a todos por su Atención¡¡¡