Genom att använda konstruerade nanokompositstrukturer som kallas metamaterial, en forskargrupp ledd av City College i New York rapporterar förmågan att mäta en signifikant ökning av energiöverföringen mellan molekyler. Redovisat i tidskriften ACS Fotonik , detta genombrott bryter avståndsgränsen för Förster resonansenergiöverföring (FRET) på ~10-20 nanometer, och leder till möjligheten att mäta större molekylära sammansättningar.

Och eftersom FRET är en basteknik inom många biologiska och biofysiska områden, denna nya utveckling kan gynna läkemedel, till exempel.

"Energiöverföring mellan molekyler spelar en central roll i fenomen som fotosyntes och används också som en spektroskopisk linjal för att identifiera strukturella förändringar av molekyler, sa Vinod Menon, professor i fysik vid City Colleges avdelning för naturvetenskap. "Dock, processen för energiöverföring är vanligtvis begränsad i det avstånd över vilket den sker, når vanligtvis 10 till 20 nm."

Men i studien som rapporterats av Menons forskargrupp i ACS Fotonik , författarna visar en signifikant ökning av energiöverföringsavståndet (> 15x) - når ~ 160 nm. Detta uppnås genom att använda ett metamaterial som genomgår en topologisk övergång.

Det föreliggande arbetet sätter scenen för användningen av spektroskopiska linjaler för att studera ett brett spektrum av större molekylära system, vilket inte tidigare varit möjligt med standard FRET-teknik.