Light-induced magnetization detected by force microscopy: from basic concept to first applications

通过力显微镜检测光感磁化：从基本概念到首次应用

• 批准号: 221267090
• 负责人: Professorin Dr. Martina Havenith-Newen
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Physikalische Chemie II: Laserspektroskopie und Biophotonik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/221267090?language=en
• 关键词: Light; induced; magnetization; detected; force

Gegenstand des beantragten Projektes ist eine Erweiterung des Magnetresonanz-Kraftmikroskopie- Detektionsschemas (MRFM, Magnetic-Resoance Force Microscopy) zum Nachweis kurzlebiger lichtinduzierter Triplettzustände für deren Nutzung als transiente paramagnetische Sonden. Zu diesem Zweck sollen zunächst (im Dunkeln diamagnetische) Chromophor-Moleküle auf Oberflächen aufgebracht werden, um diese dann im photoangeregten Triplettzustand (S = 1) durch eine Änderung der Wechselwirkung zwischen Triplettmagnetisierung und der magnetischen Spitze eines Kraftmikroskops detektieren zu können. Der MRFM-Nachweis lichtinduzierter Triplettzustände hat gegenüber konventioneller Detektion ein Reihe von Vorteilen: (i) Selbst bei vergleichsweise hohen Temperaturen entstehen die Triplettzustände auf einer Mikro- bis Millisekunden-Zeitskala in einer starken Nichtgleichgewichtsbesetzung (Elektronenspin-Polarisation) und weisen damit eine hohe Anfangsmagnetisierung auf; (ii) Das lichtinduzierte "Einschalten" der Magnetisierung ermöglicht ein repetitives Signalakkumulationsschema; (iii) Die Kombination von Lichtanregung und Kantilever-Detektion vermeidet unerwünschte Störungen durch Lichtstreuung oder Hintergrundfluoreszenz; (iv) Permanent paramagnetische Sonden (Spinlabels), die in verschiedenen chemischen Umgebungen oft instabil sind, werden nicht benötigt. Nach einer erfolgreichen Implementation der Methode planen wir die folgenden Anwendungen: (i) Die Messung von Aptamer–Substrat-Wechselwirkungen, und (ii) den Einsatz Triplett-spinmarkierter Proteine zu deren Lokalisation in Zellen.

磁共振力显微镜（Magnetic-Resonance Force Microscopy，MRFM）是一种用于瞬变顺磁性探测器的磁共振三重探测器。在上表面韦尔登上，通过三重磁化和磁化峰的相互作用，可以在光测三重态（S = 1）中获得（在Dunkeln抗磁性）发色团-分子。MRFM-Nachweis lichtinduzierter Triplettzustände had gegenüber conventioneller Detektion ein Reihe von Vorteilen：（i）Selbst bei vergleichsweise hohen Temperaturen entstehen die Triplettzustände auf einer Mikro- bis Millisekunden-Zeitskala in einer starken Nichtgleichgewichtsbeszung（ii）Das lichtinduzierte“Einschalten”der Magnetisierung ermöglicht ein repetitives Signalakenulationsschema;（iii）Die Combination von Lichtanregung und Kanti-Detektion vermeidet unerwünschte Störungen durch Lichtstreuung oder Hintergrundfluoreszenz;（iv）Permanent paramagnetische Sonden（Spinlabels），die in versedenen chemischen Umgebungen oft instabil sind，韦尔登nicht benötigt.随后，我们计划实施以下方法：（i）对适体-底物-Wechselenkungen的检测，以及（ii）在Zellen中定位的一种三重自旋标记蛋白。