Método de imobilização fácil e versátil para corantes à base de rodamina como quimiossensor de íons para espectroscopia Raman de ressonância amplificada por superfície

Resumo

Os corantes à base de rodamina têm sido aplicados como quimiossensores para a detecção in vivo de íons, demonstrando excelente sensibilidade e seletividade a íons. Além disso, os corantes à base de rodamina têm atraído grande atenção no espalhamento Raman amplificado por superfície (SERS) devido à sua grande seção transversal de espalhamento, permitindo a detecção de molécula única sem a necessidade de criar hotspot plasmônico com uma distância de gap mínima, que é muitas vezes referida como espalhamento Raman de ressonância amplificada por superfície (SERRS). Embora alguns corantes à base de rodamina ativada estejam disponíveis comercialmente, eles são muito caros e as escolhas das estruturas moleculares que determinam sua seletividade e sensibilidade a íons são limitadas. Nesse contexto, é imperativo desenvolver uma rota de imobilização fácil e versátil de corantes à base de rodamina em nanoestruturas plasmônicas para detecção de íons baseada em SERRS. É necessário primeiro estudar os mecanismos de interação entre o analito e o substrato para definir uma abordagem apropriada para uma compreensão mais profunda. Portanto, este projeto visa encontrar ligantes químicos promissores que podem enxertar os corantes à base de rodamina em nanoestruturas de ouro sem variar sua sensibilidade e seletividade de íons por meio de estudo computacional nas propriedades estruturais, eletrônicas e de reatividade dos corantes à base de rodamina, seguido por prova experimental dos resultados calculados (teóricos).Esta proposta se refere a um trabalho colaborativo que envolve o Centro de Óptica, Fotônica e Lasers (COPL) da Université Laval, CERVO Brain Research Center do Quebec Mental Health Institute e a Divisão de Saúde do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDFM/CEPID/FAPESP 2013/07296-2). A presente proposta de pesquisa se conecta diretamente ao estudo dos mecanismos de funcionalização da superfície de moléculas zwitteriônicas, ampliando para classes de moléculas semelhantes o entendimento da interação entre a molécula e superfícies para aplicação em dispositivos biológicos. Além disso, a imobilização direta dos corantes à base de rodamina por meio do ligante químico a ser encontrado neste estudo ampliará a escolha de corantes à base de xanteno disponíveis comercialmente para o sensor de íons à base de SERRS e abrirá um novo caminho para o projeto de quimiossensores.