Desarrollo y optimización de nanoestructuras plasmónicas para la detección de moléculas inmovilizadas en nanocavidades

PEDANO, MARIA LAURA

San Carlos de Bariloche

Seminario; Seminarios de Materia Condensada; 2015

Centro Atomico Bariloche, grupo de Materia Condensada

La aplicación de nano y biotecnología ha logrado el desarrollo de métodos de detección y diagnóstico más sensibles y robustos que los métodos convencionales, proporcionando bajos limites de detección. Recientemente se han empleado diversos nanomateriales para el análisis y detección de biomoléculas, ADN, anticuerpos y proteínas. Entre los nanomateriales más empleados se encuentran los nanoalambres y nanopartículas metálicas de diferentes morfologías, y obtenidos por diversas vías sintéticas. Las propiedades eléctricas y ópticas de dichas nanopartículas dependen del tamaño, forma, rugosidad, separación, orientación relativa, composición química, entorno dieléctrico y modificaciones superficiales de las mismas. El acoplamiento y amplificación del campo electromagnético entre dos NP adyacentes ha permitido detectar moléculas individuales por espectroscopía Raman aumentada por superficie (SERS).            En esta ocasión se presentará la optimización de nanoestructuras plasmónicas tendientes a ser acopladas a un sistema de microelectrónica, a fin de obtener nano-biosensores para la detección tanto espectroscópica como eléctrica de moléculas inmovilizadas en nanocavidades de nanoalambres de oro. Se describirá el proceso de obtención de nanoalambres de oro con nanocavidades mediante la técnica de litografía en alambre (OWL) y la correlación entre resultados experimentales y la optimización teórica de su geometría mediante el modelo de aproximación de dipolos discretos (DDA), para obtener una magnificación apreciable del campo electromagnético en las nanocavidades entre segmentos cilíndricos de oro de tamaño micrométrico, permitiendo la caracterización por espectroscopía Raman aumentada por superficie (SERS) de moléculas inmovilizadas en la nanocavidad.[1, 2] Se describirá también un método para alinear individualmente los nanoalambres en la superficie de un ?microchip? y conectarlos eléctricamente como micro/nano electrodos [3] para realizar medidas de transporte eléctrico a través de moléculas inmovilizadas en la nanocavidad. Se presentará su aplicación preliminar para la detección eléctrica de oligonucleótidos correspondientes a una secuencia del ADN del parásito Tripanosoma Cruzi, causante del Mal de Chagas, enfermedad endémica de gran incidencia en América Latina.   Bibliografia: [1] Pedano, M. L.; Li, S.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Ang. Chem. Int. Ed. 49 (2010) 78. [2] Li, S.; Pedano, M. L.; Chang, G.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C.; Nano Letters 10 (2010) 1722. [3] Lim, J. K.; Lee, B. Y.; Pedano, M. L.; Senesi, A. J.; Jang, J-W.; Shim, W.; Hong, S.; Mirkin, C. A. Small 6 (2010) 1736.