COVID 19 - PCR

 Espectroscopía Raman- Webinar-15 de febrero

Linkam-Expertos en caracterización de muestras

Evolución del láser desde 1960

La revista Optics & Photonics News ha publicado recientemente un reportaje sobre la evolución del láser en homenaje a las seis décadas transcurridas desde el primer láser en funcionamiento (Theodore Maiman, 16 de mayo de 1960). Para ello ha contado con la colaboración de 8 miembros de la Organización Americana dedicada a la investigación en el campo de la óptica y la fotónica, The Optical Society (OSA), que han contribuido en el desarrollo del láser hasta conseguir lo que se conoce hoy día.

Federico Capasso es uno de los creadores del láser de cascada cuántica (QCL) en el rango del IR medio que presenta aplicaciones como la detección atmosférica o de explosivos. En la actualidad, sus investigaciones se enfocan en el rango de los Terahercios (30 a 1000 µm) para simplificar la detección de señales desde el espacio e intentar superar así la brecha de los Terahercios, que destacaba por su limitada sintonización y rentabilidad.

Robert L. Byer centró sus estudios en los láseres de electrones libres de rayos X (XFEL) y dirige el programa Accelerator on a Chip (ACHIP) para reducir el tamaño de estos y conseguir producir pulsos a escala de attosegundos. Ursula Keller contribuyó a estabilizar estos láseres gracias a los peines de frecuencia óptica y ha sido galardona con el  OSA’s 2020 Frederic Ives Medal/Jaris W. Quinn Prize.

Otros expertos como Ruxin Li se centran en el proyecto SEL para conseguir láseres de una potencia mayor que la actual; Constance Chang-Hasnain en el impulso de la tecnología VCSEL y Teri Odom en el diseño de nanolasers.

Reflejando como la expansión del rango espectral disponible y las mejoras en la estabilidad han supuesto un crecimiento importante en la industria láser.

Wills, S. The Laser at 60. Opt. Photonics News 2020, 31 (May), 30–39.

https://www.osa-opn.org/home/articles/volume_31/may_2020/features/the_laser_at_60/

Técnica LIBS (Espectroscopía de descomposición inducida por láser) aplicada al mundo de la microbiología.

LIBS (Espectroscopía de descomposición inducida por láser) es una técnica de análisis rápido porque evita el tratamiento de la muestra, trabaja con muestras sólidas y sólo requiere preparación simple de la muestra, es una técnica no destructiva y obtiene resultados en tiempo real. Estas características principales hacen que la técnica presente una gama de aplicaciones muy diversas y se puede utilizar en diferentes campos. Uno de estos campos es la microbiología. El sector de la microbiología lleva años estudiando cómo aplicar y mejorar la técnica LIBS para la identificación y clasificación de bacterias.

Las bacterias presentan características espectrales similares y esto dificulta su identificación y clasificación, por esta razón, LIBS, permitiendo identificar y clasificar las células bacteriales y determinando la concentración de células en una muestra de forma rápida y sencilla, ofrece una alternativa muy atractiva en la investigación.

En el siguiente artículo se describen las investigaciones más profundas de los últimos años en las cuales se ha utilizado la técnica de análisis rápido LIBS para identificar y clasificar las bacterias.

Rehse, S.J. (2019). A review of the use of laser-induced breakdown spectroscopy for bacterial classification, quantification, and identification. Spectrochimica Acta Part B, 154, 50-69. Recuperado de https://www-sciencedirect-com.cuarzo.unizar.es:9443/science/article/pii/S058485471830555X

Test rápido para el COVID-19 mediante deteción láser

Buenas tardes os dejamos este enlace que es de bastante actualidad debido a la crisis del COVID-19 y esta relacionado con la asignatura:
https://smart-lighting.es/test-rapido-laser-deteccion-coronavirus/

Laura Blas y Sergio Calvo

Misiones a Marte

A lo largo de este 2020 se van a lanzar dos misiones a Marte en las que participan investigadores del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Ciencia y Tecnología (FCT) de la Universidad del País Vasco UPV/EHU.

La primera es la misión Exomars2020 de la Agencia Espacial Europea (ESA). En ella se va a utilizar un Raman Laser Spectrometer (RLS), junto con un espectrómetro infrarrojo (micrOmega) y un cromatógrafo de gases con detección por espectrometría de masas (MOMA), instalado en el interior del rover al que llegarán las muestras que van a ser tomadas en superficie y en profundidad mediante un taladro de perforación. Cuando la muestra llega al laboratorio analítico, se tritura hasta tener un tamaño de grano de 50 micras para realizar las medidas.

Una vez el instrumento de vuelo ya ha sido entregado a la ESA, las funciones del equipo de científicos que trabajan con el RLS es preparar las bases de datos espectroscópicas para interpretar la información que llegue desde Marte a partir de 2021.

                                                                    Exomars 2020 rover. Fuente: ESA/ATG medialab

La otra misión en la que participan los científicos de la FCT es la Mars2020. Para llevarla acabo se utiliza el instrumento SuperCam, un instrumento que integra cinco técnicas espectroscópicas: Visible, Infrarrojo cercano, Raman, Fluorescencia resuelta en el tiempo (TRLS) y LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). Los análisis con estas técnicas se van a hacer a distancia (entre 1 y 7 metros) mediante un conjunto de rayos láser que se envían desde el cabezal del rover a las zonas de interés. La interacción producida en la superficie es captada por detectores telescópicos, obteniéndose los espectros propios de cada técnica espectroscópica.

Para el correcto funcionamiento de este instrumento multianalítico es necesario usar una tarjeta de calibrado compuesta por 27 muestras minerales (para calibrar las medidas LIBS, Raman y TRLS) más 8 muestras metálicas (para calibrar los espectrómetros, la cámara visible y el NIR). Como todo el hardware de vuelo, se deben construir tres modelos hasta tener el elemento físico final que se integrará en el rover. Cada modelo debe superar una serie de tests físicos y químicos.

                                                                                       Mars 2020 rover. Fuente: NASA

Fuente: https://culturacientifica.com/2019/03/22/la-fct-viaja-a-marte/

SuperCam, LIBS en Marte

SuperCam es un instrumento de teledetección para la misión Mars 2020 que utiliza mediciones ópticas remotas y espectroscopía láser para determinar la mineralogía, química y composición atómica y molecular de las muestras encontradas en Marte.

Para llevar a cabo las mediciones de la composición elemental, SuperCam utiliza la espectroscopía de plasma inducido por láser (LIBS). Utiliza un láser de 1064 nm para investigar objetivos a una distancia de 7 m del rover. Además, también utiliza Raman, fluorescencia, infrarrojo y visible, una combinación fundamental para el análisis de las rocas, mucho más avanzado que el ChemCam, que está siendo utilizado por el actual Curiosity en Marte.

A continuación os dejo la fuente consultada y un breve vídeo del Laboratorio Nacional de Los Álamos donde el principal investigador Roger Wiens aporta más información.

https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/supercam/for-scientists/

https://youtu.be/a6HOap-3fiQ