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Espectroscopia Raman Ciencias: Salud, materiales y básicas
Tecnología: Alimentos, medio ambiente, energía
Beynor A.Paez-Sierra, Dr.rer.nat. Presindente
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Necesidad de identificar, cuantificar y controlar
Huella digital molecular
Eeypectro vibracional, único como el ADN
Espectroscopia Raman, Identifica la “huella digital de las moléculas”
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B. A. Paez, et al., 2009 Chap 6. Crystalline stages… Cooperación: NANOIDENT / Austria
B. A. Paez, et al., 2009 Chap 13. Metal/organic interface … Cooperación con Alemania
Experiencia de QUBITeXp en espectroscopia Raman
Publicaciones recientes en electrónica orgánica molecular y biofísica utilizando espectroscopia
B. A. Paez, et al., 2010 9 contribuciones Cooperación: QUBITON: Austria Portugal, USA, Alemania
B. A. Paez, et al., 2014 2 contribuciones QUBITeXp: Colombia
Organic Field-Effect Transistors XIII; and Organic Semiconductors in Sensors and Bioelectronics VII
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Combustibles: bio-combustibles fósiles
Procesos químicos Industria química
Tecnología de alimentos
Industria minera
Nanotecnología, Semiconductores
Industria farmacéutica
Biologia y medicina
Aplicaciones de la espectroscopia Raman
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Espectroscopia Raman
Técnica no destructiva Método no invasivo Se requiere muy poco material para el análisis Qué se identifica? Identidad molecular Estados de interface Mezcla de substancias Análisis de muestras orgánicas, bilógicas e inorgánicas Análisis de materiales: Sólidos, Líquidos, gases
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Rubreno en polvo C42H28
Respiración
Grupos fenil
Nucleo de tetraceno
1303 cm-1
1003 cm-1
1522 cm-1
Espectroscopia Raman (vibracional) “Huella digital de las móleculas”
B.A. Paez , et al. Crystalline Stages Of Rubrene Films Probed By Raman Spectroscopy Springer Proceedings in Physics Interface Controlled Organic Thin Films - 2009
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Raman para el control de alimentos: Aceites comestibles
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Raman: Identificación de cáncer
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Resolución espacial, temporal y química de la división celular: Espectroscopia Raman
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Acido oléico
Acido linoléico
Acido eicosapentaenoico (EPA)
Acido decosahexaenoico (DHA)
Raman para el cotrol de alimentos: Aceites comestibles
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Sistema Raman para análisis de minerales: Diamantes, esmeraldas, Tantalo, carbon, etc. (e.g., SO4-2, CO32-, PO42-, silicatos), oxidos y minerales (e.g., hematita). Materiales organicos y presencia de OH en arcillas, zeolitas, etc.
Diamante
Raman en la industria minera
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Control de degradación de pigmentos: Efectos: Humedad, temperatura, radiación (UV)
Raman en el control de pinturas
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Raman en la nanotecnología e industria de semiconductores
Monocapa
Bicapa
Grafito
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1200 1275 1350 1425 1500 1575 1650
Inte
nsity / c
ts.m
W -1
s-1
Raman shift / cm-1
PTCDA (15nm)1.5 x 10
-2
+ Ag / 1.4 ( 5nm )
+ In
/ 25 ( 5nm )
+ Mg / 0.5 ( 5nm )
B. A. Paez et. al., in Organic Field Effect Transistors. Edited by C. Wöll (Wiley 2009)
Espectros Raman en contactos orgánico / metal
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Sustratos SERS para magnificar la señal de análisis Conserva la integridad de la muestra. Disminuyen el tiempo de medición en más de diez veces.
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BPS Enhancer
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Espectroscopia Raman QUBITeXp
Mapas químicos y biológicos
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Raman en la nanotecnología e industria de semiconductores
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VOPc
Beynor Antonio Paez-Sierra, Fredy Mesa and Anderson Dussan, Raman Analysis of Vanadyl Phthalocynine Layers for Plastic Electronic Applications, Applied Mechanics and Materials Vols. 789-790 (2015) pp 170-175
Electrónica molecular y nanotecnología
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VOPc
Drain Source
Gate
n+-Si
SiO2
SiO2 (250 nm) / VOPc(100 nm)
Au (50 nm) / VOPc(100 nm)
Beynor Antonio Paez-Sierra and Diana Maritza Marulanda Cardona, Raman scanning spectroscopy: Organic electronics. To be submitted
Electrónica molecular y nanotecnología
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Espectroscopia Raman QUBITeXp
Industria farmacéutica
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Investigación de perfiles de disolución de dos sustancias
Raman en la ndustria farmacéutica
Mapas químicos: Mapas Raman
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Raman en medicina y biología
Análisis de bacterias
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Imágenes Ramán intracelulares
Mapas químicos: Mapas Raman
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Espectroscopia Raman QUBITeXp
Biología Investigaciones biomédicas
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Sector Aplicación potencial Posibilidad de: Meción simultánea con corriente-
voltaje e impedancia
Medicina •Determincación temprana de células cancerígenas. •Caracterización sanguínea: Plasma, plaquetas, glóbulos • Distinción entre medicamentos •Procesos en sel surfactante pulmonar
SI
Biología •Análisis de grupos funcionales en cultivos celulares p.e. efecto de medios de cultivo. • Monitoreo químico del proceso de mitosis •Análisis de sistemas de entrga en farmacos
SI
Odontología •Identificación de efectos de remineralización y desmineralización de dientes. •Reconocimiento de caries •Identificaciónn de efectos de citotocixidad por enjuagues bucales. •Grado de cristalinidad de los prismas
SI
Alimentos •Reconocimiento temprano de la formación de bacterias en alimentos líquidos o sólidos SI
Biocombustibles
•Reconcimiento de la calidad de biocombustibles procedentes de aceite y/o azúcares. •Determinación porcentual de biodiesel en diesel
SI
Combustibles Reconocimiento de grupos funcionales en gasolina, ACPM, y petróleo SI
Materiales Grado de cristalinidad Semicondutores: Efectos de dopado, formación de interfaces metal/semiconductor, semiconductor/semiconductors.
SI
Dispositivos inorgánicos y orgánicos
•Celda solar: Espectro vibracional durante su funcionamiento •Diodo: efecto de los voltajes de directa y de reversa sobre propiedades vibracionales •Transistor de efecto de campo: Influencia del capo eleéctrico sobre tejidos o sobreo material inorgánico
SI
Mapas químicos • Mapas de constraste basados en propiedades vibracionales para identificar mezclas moleculares de compuestos.
SI
Nanotecnología y medio ambiente
•Reconocimiento de nanoestructuras: Nanocompuestos, nanocapas, nanopartículas. SI
Resumen de aplicaciones
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Imágen
óptica
Cristalinidad Información
química
Medición in
vitro o ex vitro
Tipo de muestra:
X X X X Sólida,
liquida,
gaseosa
Alcances del equipo de QUBITeXp International Trade S.A.S. para mediciones Raman en tejidos, muestras inorgánicas
y orgánicas sólidas, líquidas o gaseosas.
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Sistema Raman para elaboración manual de mapas químicos - Medición en muestras sólidas líquidas, o gaseosas
E-mail: [email protected]
QBRaman -2000
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Sistema Raman con uno o más láseres de excitación - Medición en muestras sólidas líquidas, o gaseosas - Medidas in vivo, ex vivo - Medición automática de mapas químicos
E-mail: [email protected]
QBRam – Vision 3000