"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 15188
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física da Matéria Condensada |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG, FUNARBE |
| Primeiro autor | Paulo Henrique Fonseca Oliveira |
| Orientador | MARCIO SANTOS ROCHA |
| Outros membros | LUIS HENRIQUE MENDES DA SILVA, Ulisses Moreira Silveira Andrade |
| Título | Pinças ótica e holográfica no estudo de materiais e interações DNA-ligantes |
| Resumo | A técnica de pinçamento ótico consiste em utilizar um laser altamente focalizado para prender (ou “pinçar”) micropartículas em um poço de potencial. Ela é uma técnica para manipulação de moléculas únicas; e muito útil no estudo de interações DNA-ligantes, onde é possível obter dados físico-químicos a partir de mudanças nos parâmetros mecânicos do biopolímero. É possível também utilizar técnicas de holografia para manipular o feixe laser, dando origem à chamada pinça holográfica. Podemos, por exemplo, usar um elemento óptico difrativo (diffractive optical element – DOE), que distribui um único feixe laser colimado em uma rede de vários lasers, cada qual gerando uma armadilha ótica, a fim de pinçar diversas partículas simultaneamente. Utilizando um modulador espacial de luz, o padrão das armadilhas pode inclusive ser dinâmico e/ou 3D. Com a holografia, também podemos mudar o perfil de intensidade do laser: ao invés do tradicional feixe Gaussiano, podemos ter um feixe de Bessel. Ele nos dá um perfil de intensidade com vários máximos que decaem rapidamente a partir do centro (o Gaussiano possui apenas um máximo central). Esse tipo de feixe nos permite pinçar partículas superparamagnéticas, o que não seria possível na pinça ótica tradicional. Os objetivos desse trabalho foram estudar os fundamentos da pinça ótica: princípios físicos, montagem experimental e calibração, e utilizá-la para investigar a interação da molécula de DNA com o líquido iônico 1-butyl-3-methylimidazolium chloride. Também se estudou as técnicas de holografia supracitadas. A partir de um laser de estado sólido de 1064 nm, um microscópio invertido e duas câmeras CCD, foi possível realizar a montagem da pinça ótica. A calibração foi realizada pelo método do movimento browniano. O procedimento experimental foi realizado como se segue: o DNA, que teve suas extremidades marcadas com biotina, foi deixado em banho térmico numa solução de PBS 150 mM com microesferas de poliestireno, e posteriormente foi colocado na lamínula para a realização do experimento. A lamínula e as microesferas estão recobertas com estreptavidina, que se ligam à biotina das extremidades do DNA. Deslocando a lamínula com o estágio piezoelétrico, podemos esticar o DNA e medir a força restauradora que ele realiza. A partir disso, montamos um gráfico de força por extensão do mesmo. O modelo Marko-Siggia nos permite obter então os comprimentos de persistência (A) e contorno (L), características mecânicas do polímero: o primeiro nos dá ideia da rigidez, enquanto o segundo é relacionado ao comprimento. Trabalhamos no regime entrópico, onde o modelo citado se aplica: as forças envolvidas alteram apenas a conformação do DNA, não sua estrutura. Repetimos o procedimento anterior para diferentes concentrações, sendo cinco medidas para cada alíquota. Concluímos que ocorreram variações nos comprimentos de contorno e persistência do DNA, evidenciando que o líquido iônico 1-butyl-3-methylimidazolium chloride interage com o mesmo. |
| Palavras-chave | pinça ótica, DNA, holografia |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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