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À esquerda: Imagem de moléculas únicas na folha de grafeno. Tais imagens permitem que os cientistas determinem a posição e orientação de cada molécula. A comparação com a imagem esperada (direita) mostra excelente concordância. Crédito: Universidade de Göttingen
Pesquisadores da Universidade de Göttingen desenvolveram um novo método que tira proveito das propriedades incomuns do grafeno para interagir eletromagneticamente com moléculas fluorescentes (emissoras de luz). Este método permite que os cientistas medam opticamente distâncias extremamente pequenas, da ordem de 1 ngström (um décimo bilionésimo de metro), com alta precisão e reprodutibilidade pela primeira vez. Isso permitiu que os pesquisadores medissem opticamente a espessura das bicamadas lipídicas, o material que forma as membranas de todas as células vivas. Os resultados foram publicados na Nature Photonics .
Pesquisadores da Universidade de Göttingen, liderados pelo professor Enderlein, usaram uma única folha de grafeno, com apenas um átomo de espessura (0,34 nm), para modular a emissão de moléculas emissoras de luz (fluorescentes) quando se aproximavam da folha de grafeno. A excelente transparência óptica do grafeno e sua capacidade de modular através do espaço a emissão de moléculas o tornaram uma ferramenta extremamente sensível para medir a distância de moléculas únicas da folha de grafeno. A precisão desse método é tão boa que até as menores mudanças de distância de cerca de 1 ângulo podem ser resolvidas. Os cientistas conseguiram demonstrar isso depositando moléculas únicas acima de uma camada de grafeno. Eles poderiam determinar sua distância monitorando e avaliando sua emissão de luz. esteA modulação induzida por grafeno da emissão de luz molecular fornece uma "régua" extremamente sensível e precisa para determinar as posições de moléculas únicas no espaço. Eles usaram esse método para medir a espessura de bicamadas lipídicas únicas que são constituídas por duas camadas de moléculas da cadeia de ácidos graxos e têm uma espessura total de apenas alguns nanômetros.
"Nosso método tem um enorme potencial para microscopia de super-resolução, porque nos permite localizar moléculas únicas com resolução nanométrica não apenas lateralmente (como nos métodos anteriores), mas também com precisão semelhante ao longo da terceira direção, o que permite imagens ópticas tridimensionais reais em a escala de comprimento das macromoléculas ", diz Arindam Ghosh, o primeiro autor do artigo.
"Esta será uma ferramenta poderosa com inúmeras aplicações para resolver distâncias com precisão sub-nanométrica em moléculas individuais, complexos moleculares ou pequenas organelas celulares", acrescenta o professor Jörg Enderlein, autor correspondente da publicação e chefe do Terceiro Instituto de Física (Biofísica). ) onde o trabalho ocorreu.
Membrana marcada com corante vista sob luz polarizada (seta). Isso mostra que as moléculas são orientadas ao longo do perímetro da membrana. Crédito: Universidade de Göttingen
Fonte: Physic.Org / 03-08-2019
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Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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