Analisi comparativa della spettroscopia Raman di campioni biologici rilevanti per l’astrobiologia e dei loro analoghi della superficie planetaria sotto l’influenza della radiazione ultravioletta-visibile-infrarossa.

Analisi comparativa della spettroscopia Raman di campioni biologici rilevanti per l’astrobiologia e dei loro analoghi della superficie planetaria sotto l’influenza della radiazione ultravioletta-visibile-infrarossa.

Caso clinico

Giornale di spettroscopia Raman

22 ottobre 2023

Spettri Raman IR-VIS-UV di a ; @ 532 nm: 1,5 1015 µm−2 s−1 × 0,1 s × 600; @ 785 nm: 3,4 1016 µm−2 s−1 × 5 s × 10; @ 1064 nm: 1,3 1014 µm−2 s−1 × 300 s × 1; (b) Spettri di eccitazione sotto diverse lunghezze d’onda di eccitazione Dopo aver ridotto il PL e i segnali di fondo, il segnale Raman viene normalizzato al segnale PL massimo per ciascuno spettro originale acquisito; (c) Micrografia del campione. L’inserto (barra colorata) in (A) mostra la banda PL approssimativa della barretina. – Giornale di spettroscopia Raman

Abbiamo studiato la possibilità di selezionare laser nell’ampio intervallo ottico, dall’ultravioletto al visibile all’infrarosso (lunghezze d’onda eccitatorie di 325, 532, 785 e 1064 nm) per l’analisi combinata di estremofili di origine terrestre (Xanthoria elegans, Buellia frigida, verde alghe della Cicinaria gyrosa), molecole di carboidrati, nonché regolite marziana e lunare simulata come miscele minerali analoghe (P-MRS, S-MRS, LRS e JSC-1).

Abbiamo dimostrato che l’ottimizzazione dell’energia dei fotoni laser fornisce (per almeno una delle lunghezze d’onda di eccitazione selezionate) spettri Raman di alta qualità per ciascun campione esaminato. Nella maggior parte dei casi, la gamma spettrale dell’infrarosso è sviluppata per campioni biologici, mentre l’eccitazione nella gamma spettrale del visibile e dell’ultravioletto è spesso favorevole o almeno sufficiente per identificare/analizzare accuratamente le fasi minerali sotto il punto laser illuminato sui simulatori di superficie planetaria.

L’eccitazione UV non sempre fornisce variazioni significative nelle risposte Raman Stokes alla fotoluminescenza indotta nelle biomolecole studiate. Le caratteristiche più importanti negli spettri Raman dei campioni biologici sono assegnate ai loro pigmenti specifici, che servono anche come firme biomolecolari degli estremofili. La questione critica dei vantaggi e dei limiti specifici di ciascuna particolare sorgente di eccitazione implica considerare la resa scientifica della spettroscopia Raman per l’esplorazione extrabiologica, ad esempio, il miglior compromesso tra lunghezze d’onda di eccitazione singola o doppia per i dati spettroscopici sia biologici che geologici.

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Spettroscopia Raman comparativa di campioni biologici rilevanti per l’astrobiologia e loro controparti su superfici planetarie sotto l’influenza della radiazione ultravioletta – VIS – IRGiornale di spettroscopia Raman (accesso aperto)

Astrobiologia

Co-fondatore di SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex NASA, collaboratore remoto, giornalista, scienziato spaziale e astrobologo e alpinista decaduto.

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