Esquema da transferência de energia de longo alcance entre as moléculas doadoras e aceitadoras aprimoradas pelo metamaterial. Crédito:Visakh Menon
Usando estruturas nanocompósitos projetadas chamadas metamateriais, uma equipe de pesquisa liderada pelo City College de Nova York relata a capacidade de medir um aumento significativo na transferência de energia entre as moléculas. Reportado no jornal ACS Photonics , esta descoberta quebra o limite de distância de transferência de energia de ressonância (FRET) de Förster de ~ 10-20 nanômetros, e leva à possibilidade de medir conjuntos moleculares maiores.
E uma vez que FRET é uma técnica básica em muitos campos biológicos e biofísicos, este novo desenvolvimento pode beneficiar os produtos farmacêuticos, por exemplo.
"A transferência de energia entre as moléculas desempenha um papel central em fenômenos como a fotossíntese e também é usada como uma régua espectroscópica para identificar mudanças estruturais das moléculas, "disse Vinod Menon, professor de física na divisão de ciências do City College. "Contudo, o processo de transferência de energia é geralmente limitado à distância em que ocorre, atingindo tipicamente 10 a 20 nm. "
Mas no estudo relatado pelo grupo de pesquisa de Menon em ACS Photonics , os autores demonstram um aumento significativo na distância de transferência de energia (> 15x) - atingindo ~ 160 nm. Isso é feito usando um metamaterial que passa por uma transição topológica.
O presente trabalho prepara o terreno para o uso de réguas espectroscópicas para estudar uma ampla gama de sistemas moleculares maiores que não eram possíveis anteriormente usando a técnica FRET padrão.