Optisch vangen en vibrationele analyse van enkele moleculen.

Het doel van dit FWO ondrzoek is de ontwikkeling van een technologie die het mogelijk maakt de chemische eigenschappen van een enkel molecule te onderzoeken. De studie van (bio)moleculen wordt gerealizeerd door gebruik te maken van "surface enhanced Raman scattering (SERS)", een optische techniek waarmee de vibrationele toestanden van de moleculen in een regio met hoge veldversterking bestudeerd kunnen worden en zo informatie geven over de chemische samenstelling van de moleculen. Om detectie van één enkel molecule te bereiken zal optische trappen toegepast worden om de moleculen te manipuleren in het hot spot met nanometer ruimtelijke resolutie. Het eerste doel van dit project is het ontwerpen, fabriceren en karakteriseren van metallische nanostructuren die gebruikt kunnen worden als SERS substraten. De focus zal liggen op verhoogde planaire plasmon structuren met een hoge veld versterking. Het tweede doel van dit project betreft SERS metingen op moleculen die gemanipuleerd worden via optische traps op de SERS substraten. Het binden van moleculen aan beads met micrometer dimensies laat ons toe om de molecule te scannen over de regio met hoge veldintensiteit terwijl het SERS spectrum opgemeten wordt. In het derde en laatste deel zullen we de combinatie van optisch gecontroleerde moleculaire beweging en moleculaire identificatie via SERS gebruiken om DNA translocatie doorheen een plasmon nanoporie te verwezenlijken. Op deze manier willen we de gecontroleerde analyse van DNA op nucleotide niveau realizeren.

Trefwoorden:DNA, SERS, Optical tweezers, Plasmon

Disciplines:Toegepaste wiskunde, Klassieke fysica, Optische fysica