Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Coupling of Optical tweezers with Tip-enhanced Raman Spectroscopy for single-molecule investigation of supramolecular systems

Opis projektu

Podwójny system pozwala nam spojrzeć bliżej na wiązania supramolekularne

Struktury supramolekularne to olbrzymie cząsteczki, które powstają w wyniku grupowania lub wiązania wielu mniejszych cząsteczek. W przeciwieństwie do chemii konwencjonalnej i kowalencyjnych wiązań atomowych, chemia supramolekularna zwykle zajmuje się słabszymi i odwracalnymi oddziaływaniami, takich jak te, na których opierają się biologiczne systemy i ich funkcjonowanie. Postęp technologiczny umożliwił ocenę wytrzymałości mechanicznej oddziaływań niekowalencyjnych w reżimie jednomolekułowym. Określenie charakterystyki chemicznej tych oddziaływań pozostawało jedynie dotychczas w sferze planów. W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu TweeTERS naukowcy zamierzają wykorzystać szczypce optyczne w celu przeprowadzenia badań mechanicznych, a także nowoczesną i usprawnioną technologię spektroskopii Ramana w celu przeprowadzenia charakteryzacji chemicznej tych oddziaływań. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwoli na jednoczesne pomiary odwracalnych wiązań oraz identyfikację uczestniczących w nich molekuł, a także oddziaływań wewnątrzcząsteczkowych i międzycząsteczkowych oraz ich orientację w przypadku jednomolekułowej manipulacji systemami supramolekularnymi z niespotykaną dotąd rozdzielczością przestrzenną.

Cel

Quantitative information on the dynamics and mechanistic principles behind supramolecular systems can be investigated in the single-molecule regime by measuring the nanometer displacements resulting from the application of picoNewton forces in optical trapping (OT) experiments. In particular, the mechanical strength of non-covalent interactions can be quantified when studying the reversible breaking/formation of hydrogen bonds on individual host-guest systems or the switching of a macrocycle between binding stations in a molecular shuttle. However, the fundamental chemical mechanisms behind the obtained real-time operational kinetics are not accessible with OT experiments and fundamental questions about the physicochemical processes underlying real-operation remain unanswered.
The goal of this project is to merge OT for single-molecule optical force microscopy experiments with tip-enhaced Raman spectroscopy (TERS). TERS is a powerfull nearfield-based techinque based on the coupling of Raman spectroscopy and scanning probe microscopy. It provides chemical characterization with single molecule sensitivity and few-nm spatial resolution. Since Raman spectroscopy is sensitive to molecular species, inter and intra molecular interactions and orientations; by combining OT-optical force microscopy with TERS, we will access the underlying physicochemical processes triggering specific shuttling events in molecular motors and other types of supramolecular systems. In particular, we aim to create a hybrid tool that can disentangle the relation between mechanical, conformational and chemical properties of individual synthetic supramolecular systems and the non-covalent interactions governing their behavior, with single-molecule sensitivity and spatial resolution in the range of 10 nm. TweeTERS will lead to a major technological improvement in the single-molecule manipulation field and in particular, in the nearly un-explored field of single-molecule supra-molecular chemistry.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2019

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

FUNDACION IMDEA NANOCIENCIA
Wkład UE netto
€ 160 932,48
Adres
CALLE FARADAY 9 CIUDAD UNIVERSITARIA DE CANTOBLANCO
28049 Madrid
Hiszpania
Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 160 932,48