Projektbeschreibung
Erweiterte optische Absorptionsmikroskopie
Die optische Absorptionsmikroskopie ist ein Verfahren, bei dem das Licht gemessen wird, das von einer Probe auf mikroskopischer Ebene absorbiert wird. Es beruht auf dem Prinzip, das unterschiedliche Materialien Licht bei bestimmten Wellenlängen absorbieren, und kann eingesetzt werden, um die Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften einer Probe zu bestimmen. Finanziert über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen soll die optische Absorptionsmikroskopie im Projekt IONR zur Analyse einzelner Moleküle verbessert werden. Die Forschenden schlagen ein innovatives Design vor, mit dem Ereignisse einzelner Moleküle in heterogenen Proben wie Luftpartikeln und Proteinen erkannt werden können. Das Gerät wird vermutlich bei zahlreichen Anwendungen wie der Umweltüberwachung und Frühdiagnose zum Einsatz kommen.
Ziel
Optical absorption microscopy based on the photothermal heating effect has recently succeeded in detecting single molecules with a temperature-sensitive nanomechanical resonator. Molecules are sampled onto the nanomechanical resonator and probed with a free-space laser. Upon scanning, optical absorption and photothermal heating of the sample results in a detectable detuning in the mechanical resonance frequency. This technique has overcome the main limitations of alternative optical probing methods. A remaining challenge of nanomechanical photothermal microscopy is the alignment of the free-space optics with the intersecting molecular sample beam necessary to perform time-resolved single-molecule spectroscopy. Furthermore, off-plane optics limits its possibility to be miniaturized. Integrating NIR/MIR waveguides in nanomechanical resonators will create an innovative optomechanical device that solves the alignment problem, increases the field of view, decreases optical complexity, and enables photothermal spectroscopy miniaturization avoiding absorption spectroscopy limitations (i.e.Fabry-Perot resonances, outcoupling, and propagation losses). We propose to give the first steps towards a complete integrated photothermal spectroscopic device for single-molecule analysis dispensing with free-space optics. In the envisioned design, the probing light travels inside the nanomechanical resonator, orthogonal to the sample beam, resulting in an evanescent interaction with the sample molecules on the surface. This design will enable the detection of single-molecule deposition events from heterogenous samples, in particular, airborne particles and proteins in solution will be the target analyte due to its environmental and health relevance. Furthermore, the selectivity provided by the spectroscopic measurement allows for identifying and monitoring neoplastic, while the device holds potential use for early diagnostics.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikMikroskopie
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikLaserphysik
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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1040 Wien
Österreich