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Espectroscopia de interferencia reflectométrica

La espectroscopia de interferencia reflectométrica (RIfS) es un método físico basado en la interferencia de la luz blanca en películas delgadas, que se utiliza para investigar la interacción molecular.

Principio

El principio de medición subyacente corresponde al del interferómetro de Michelson .

Realización

Izquierda: Diagrama de la trayectoria de los rayos en el caso de reflexión múltiple en las capas límite. Derecha: Diagrama del espectro de interferencia resultante

La luz blanca se dirige verticalmente sobre un sistema de múltiples capas de SiO 2 , un Ta 2 O 5 de alta refracción y una capa adicional de SiO 2 (esta capa adicional puede modificarse químicamente). Los haces parciales de la luz blanca se reflejan en cada límite de fase y luego se refractan (transmiten). Estos haces parciales reflejados se superponen, lo que da como resultado un espectro de interferencia que se detecta utilizando un espectrómetro de matriz de diodos.
A través de la modificación química, la capa superior de SiO 2 se cambia de manera que permita la interacción con las moléculas objetivo. Esta interacción causa un cambio en el espesor de la capa física d y el índice de refracción n dentro de esta capa. El producto de ambos define el espesor óptico de la capa: n • d.
Un cambio en el espesor óptico da como resultado una modulación del espectro de interferencia. El seguimiento de este cambio a lo largo del tiempo permite observar el comportamiento de unión de las moléculas objetivo.

Solicitud

Diagrama de una curva de encuadernación

RIfS se utiliza especialmente como método de detección en sensores químicos y biológicos .

Los sensores químicos son especialmente adecuados para mediciones en condiciones difíciles y en fase gaseosa. Como capas sensibles se utilizan principalmente polímeros de medición no selectivos que clasifican los analitos según su tamaño (el llamado efecto de tamiz molecular cuando se utilizan polímeros microporosos) o según su polaridad (por ejemplo, polidimetilsiloxanos funcionalizados ). Al realizar mediciones no selectivas, se mide una señal de suma de varios analitos, lo que significa que se deben utilizar análisis de datos multivariados como redes neuronales para la cuantificación. Sin embargo, también es posible utilizar polímeros de medición selectiva, los llamados polímeros de impresión molecular (MIP), que proporcionan elementos de reconocimiento artificiales.

En el caso de los biosensores , se aplican polímeros como polietilenglicoles o dextranos sobre el sistema de capas y sobre estos se inmovilizan elementos de reconocimiento para biomoléculas. Básicamente, cualquier molécula puede utilizarse como elemento de reconocimiento (proteínas como anticuerpos , ADN/ARN como aptámeros , pequeñas moléculas orgánicas como estrona , pero también lípidos como membranas fosfolipídicas ).

RIfS, al igual que SPR , es una técnica sin etiquetas que permite la observación con resolución temporal de la interacción entre los socios de unión sin el uso de fluorescencia o etiquetas radiactivas.

Literatura

Enlaces externos